Onderzoekers van Rockefeller University, onder leiding van Charles M. Rice en gepubliceerd in Immunity, lichten een vroeg waarschuwingssysteem van de hersenen toe. Zij tonen aan dat de hersenen binnen enkele uren reageren op een infectie die ver van het hoofd plaatsvindt. In muismodellen injecteerden zij West Nile-virus in de voetzool en vonden snel een activatie van interferon-gestimuleerde antivirale genen (ISG's) in de hersenen, hoewel het virus daar niet aantoonbaar was. Aanwezigheid van virusgerelateerde moleculen in de voetzool bleek voldoende om die respons te veroorzaken.
De onderzoekers brachten verschillende pathogeen-geassocieerde moleculaire patronen (PAMPs) in kaart en zagen dat verschillende PAMPs uiteenlopende transcriptomische programma's in de hersenen activeerden. Voorbehandeling met de virale simulant poly(I:C) in de voetzool verhoogde de overleving na directe herseninfectie. Die bescherming gold niet alleen voor West Nile-virus, maar ook voor het verwante Powassan-virus en voor het niet-verwante herpes simplex in de experimenten.
Vervolgonderzoek liet zien dat poly(I:C) een systemische type I interferonrespons opwekte. Deze interferonen induceerden ISG's in de microvasculaire endotheelcellen van de hersenen (BMECs) die de bloed-hersenbarrière (BBB) vormen. Bio-informatica-analyses suggereren dat BMECs de informatie naar het centrale zenuwstelsel doorgeven, waardoor aangeboren immuuncellen zoals microglia worden voorbereid. De auteurs beschrijven de BBB als een centraal immuun-signaleringscentrum of sensor. Hoewel fundamenteel van aard, kan het werk richting geven aan preventieve benaderingen, zoals vroege priming van het immuunsysteem met adjuvans of interferon-gebaseerde therapieën vergelijkbaar met middelen die eerder bij chronische hepatitis C zijn gebruikt. De studie kreeg gedeeltelijke steun van het Stavros Niarchos Foundation Institute for Global Infectious Disease Research at Rockefeller.
Moeilijke woorden
- interferon — eiwit dat de antivirale afweer activeertinterferonen
- interferon-gestimuleerde antivirale genen — genen die door interferon antivirale stoffen maken
- bloed-hersenbarrière — barrière van cellen die hersenen beschermen
- endotheelcel — cel die bloedvaten van binnen bekleedtendotheelcellen
- microglia — aangeboren immuuncellen in het centrale zenuwstelsel
- adjuvans — stof die de immuunreactie bij vaccins versterkt
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Wat vindt u van het idee om het immuunsysteem vroeg te 'primen' met adjuvans of interferon-therapieën ter preventie? Geef voordelen en mogelijke risico's.
- Hoe kan de rol van de bloed-hersenbarrière als immuunsensor invloed hebben op toekomstige preventieve strategieën tegen herseninfecties?
- Welke praktische of ethische overwegingen ziet u bij het toepassen van interferon-gebaseerde preventieve behandelingen bij gezonde mensen?
Gerelateerde artikelen
Cyclospora-uitbraak gekoppeld aan verse producten
Begin juli waarschuwden berichten dat sommige verse producten besmet konden zijn met de parasiet cyclospora. Duizenden gevallen werden gemeld; onderzoekers zoeken naar de precieze bron en adviseren voorzichtigheid bij rauwe producten.
Veelbelovend experimenteel vaccin tegen CCHF bij muizen
Een muizenstudie toont dat een experimenteel vaccin tegen Crimean-Congo hemorrhagic fever langdurige antilichamen opwekt. Boosterdoses gaven sterkere en stabielere bescherming; opschaling naar GMP-productie is een volgende stap.
Intelligentie komt voort uit samenwerking van hersennetwerken
Onderzoekers bestuderen met hersenbeeldvorming hoe algemene intelligentie ontstaat. De studie vindt dat intelligentie niet uit één gebied komt maar uit gecoördineerde organisatie en langeafstandscommunicatie tussen veel netwerken.