Doorbraak in behandeling tuberculose: verschuiltruc van bacterie opgehelderd

Een team van microbiologen van de Vrije Universiteit Amsterdam en het Centre for Structural Systems Biology in Hamburg ontdekten hoe de tuberculosebacterie zich schuil weet te houden voor ons afweersysteem. Deze vondst geeft aanknopingspunten voor nieuwe geneesmiddelen en is daarmee een doorbraak in de bestrijding van tuberculose.

20-05-2021 | 10:18

Met behulp van elektronenmicroscopie hebben de onderzoekers, onder leiding van Edith Houben en Wilbert Bitter, voor het eerst de structuur van het transportkanaal van de tuberculosebacterie kunnen ophelderen. Via dit kanaal verspreidt deze bacterie stoffen die ons lichaam aantasten. De opgehelderde structuur kan worden gebruikt voor de ontwikkeling van nieuwe typen antibiotica die het kanaal blokkeren. Dit betekent een doorbraak voor de bestrijding van deze besmettelijke ziekte, die vooral in Zuidoost-Azië, Zuid-Afrika en in Rusland voorkomt. De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature.

1,5 miljoen sterfgevallen
In dichtbevolkte situaties, bijvoorbeeld in gevangenissen of sloppenwijken, verspreidt tuberculose zich eenvoudig via hoest van iemand die besmet is met tuberculose. Mede hierdoor is tuberculose wereldwijd momenteel de dodelijkste bacteriële infectieziekte, die jaarlijks ongeveer 1,5 miljoen sterfgevallen veroorzaakt.

Resistentie
De tuberculosebacterie infecteert met name de longen waar het onze eigen afweercellen, de macrofagen, binnendringt en zich hier schuilhoudt. Door deze schuilplaats en de trage deling van de cellen, is de infectie moeilijk met antibiotica te bestrijden. De meeste antibiotica werken namelijk op sneldelende cellen. Een antibioticabehandeling tegen tuberculose duurt dan ook lang, minimaal zes maanden, waardoor mensen hun kuur vaak niet afmaken. Hierdoor kan de bacterie resistent worden, wat een groeiend probleem is in de hele wereld.

Evenwicht verstoord
De tuberculosebacterie schopt ook de huishouding van de macrofagen in de war. Door via het transportkanaal moleculen in de macrofaag te verspreiden kan de bacterie langer overleven in het geïnfecteerde weefsel en de menselijke afweerreactie naar zijn hand zetten. Uiteindelijk raakt de infectie ingekapseld in een klontje van afweercellen, die een tuberkel of granuloom wordt genoemd. Bij gezonde mensen is dit een wapenstilstand tussen de bacterie en ons afweersysteem. Mensen merken dan helemaal niet dat ze geïnfecteerd zijn. Dit wordt latente tuberculose genoemd en komt wereldwijd heel veel voor.

Open tuberculose
Bij mensen met minder weerstand raakt dit evenwicht verstoord en kunnen de bacteriën zich verspreiden, waardoor open tuberculose ontstaat. Dit gaat ten koste van de longfunctie en leidt uiteindelijk tot de dood van de patiënt indien er geen effectieve behandeling met antibiotica mogelijk is. Nieuwe antibiotica die ervoor zorgen dat de tuberculosebacterie zich niet meer kan verweren tegen onze afweersysteem, zoals remmers van het transportkanaal, kan een nieuwe manier zijn om het groeiend tuberculose-probleem op te lossen.

Moleculen ontwerpen
De kennis van de opgehelderde structuur van het transportkanaal van de bacterie kunnen onderzoekers nu gebruiken om moleculen te ontwerpen die deze transportsystemen blokkeren. VU-onderzoeker Edith Houben legt uit: “De ontwikkeling van deze remmende moleculen is haalbaar en het kan op verschillende manieren. De moeilijkheid van dit onderzoek is dat het ook moet werken op intacte bacteriën en dan ook nog tijdens een infectie, dus in het menselijk lichaam. Het zal nog wel een aantal jaar duren voordat zo’n remmer klinisch getest kan worden.” 

Tuberculosebacterie
Transportkanaal van de tuberculosebacterie