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
Neustherapie laat hersentumoren bij muizen verdwijnen
Onderzoekers gebruiken neusdruppels met spherical nucleic acids om glioblastoom bij muizen te behandelen. De therapie activeert het STING-pad, maakte tumoren weg bij muizen en gaf langdurige immuniteit, vooral in combinatie met middelen voor T-lymfocyten.
Vetrijk dieet kan darmbacteriën naar de hersenen brengen
Onderzoekers van Emory University vonden dat levende darmbacteriën na kort eten van een vetrijk dieet bij muizen in de hersenen konden worden aangetroffen. De bacteriën reisden via de nervus vagus en laag terugkeer naar normaal dieet verminderde dit.
Hersenschakelaar tussen doelgericht en gewoon gedrag
Onderzoekers van Johns Hopkins bestuderen hoe een klein hersengebied muizen laat overschakelen van bewuste keuzes naar automatische gewoonten. Een nieuwe studie in Nature Communications laat zien dat die omschakeling soms plotseling gebeurt.
Neusspray remt hersenveroudering in modellen
Onderzoekers ontwikkelden een intranasale therapie met extracellular vesicles en microRNA's die in diermodellen ontsteking vermindert, mitochondriën herstelt en geheugen verbetert. Resultaten verschenen binnen weken maar verdere tests voor mensen zijn nodig.