Het menselijke afweersysteem blijkt nog veelzijdiger te zijn dan tot nu toe aangenomen. Cellen van de mens, en waarschijnlijk ook andere gewervelden, maken de stof APOL3 aan, die de (binnen)membranen van bacteriën ‘oplost’, waarmee die onschadelijk worden gemaakt.
Onderzoekers rond John MacMicking van het Howard Hughesinstituut hebben uitgezocht wat het effect van APOL3 op verschillende bacteriën zou zijn zoals de Salmonella-bacterie. Het bleek dat het zeepachtige APOL3 de binnenmembranen van de bacteriën oploste. Cellen blijken voor hun overleven niet alleen afhankelijk te zijn van het afweersysteem, maar kunnen zichzelf dus (kennelijk) ook verdedigen. APOL3 zou het eerste voorbeeld van een eiwit zijn met zo’n zeepachtige activiteit. Misschien zou deze vinding iets kunnen betekenen voor de bestrijding van bacteriebesmettingen. MacMicking: “Mensen maken hun eigen antibiotica in de vorm van een eiwit dat als zeep werkt. Daar kunnen we van leren.”

De aanmaak van APOL3 wordt aangezet door het signaalmolecuul interferon-gamma. Hoe dat precies in zijn werk gaat is niet goed bekend. De onderzoekers besmetten gewone cellen van mensen met bacteriën. Sommige bacteriën zoals Salmonella hebben een dubbel membraan als bescherming. Het buitenste membraan beschermt tegen groffe aanvallers zoals antibiotica.

Interferon-gamma

Het signaal van interferon-gamma voorkomt dat de Salmonella-bacterie de menscellen in een waterige omgeving binnendringen, maar hoe dat komt was niet bekend. De onderzoekers onderzochten zo’n 19 000 genen van de cellen, de meeste dus, om te kijken wat dat beschermende eiwit zou kunnen zijn. Dat bracht zo op APOL3, terwijl het eiwit GBP1, en mogelijke andere eiwitten, bijstand verleende(n).
Met hoogoplossende beeldtechnieken achterhaalden ze hoe dat in zijn werk gaat. GBP1 vernietigt het buitenmembraan van de bacterie, zodat APOL3 het binnenmembraan kan oplossen: de doodslag voor de bacterie.

Net als een zeepmolecuul heeft APOL3 een waterminnend en waterafstotend gedeelte. Daarmee wordt geen vuil verwijderd, maar stukken van het (lipide-)membraan. Volgens MacMicking zou dat een heel selectief proces zijn. Het zou geen eigen cellen moeten aanvallen.
Het lijkt er op dat APOL3 een ‘hekel’ heeft aan cholesterol, een belangrijk onderdeel van celmembranen van de mens, en ‘dol’ is op de lipidemembranen van bacteriën. Het blijkt dat veel cellen APOL3 gebruiken zoals bloedvatcellen en darmcellen.

Het afweersysteem is veelzijdig en gebruikt diverse methoden om ziekteverwekkers onschadelijk te maken: doorboring, vergiftiging en uithongering van de bedreigende cellen. Daar komt dit mechanisme dus bij. Deze ontdekking zou de mensheid kunnen redden van de steeds verder opdringende antibioticaresistentie.

Bron: Daily Science