Schimmelsporen zijn overal, en veel mensen ademen ze elke dag in zonder ziek te worden.
Toch komen infecties met deze kleine organismen steeds vaker voor door toenemende antibioticaresistentie – vooral bij mensen met een verzwakt immuunsysteem.
Daarom zijn wetenschappers bezig ons wapenarsenaal te vergroten, naast het handjevol medicijnen dat we nu hebben. En in dat kader deden Australische onderzoekers een interessante ontdekking bij een bijzonder dier.
In het onderzoek, dat is verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature, keken wetenschappers naar zoutwaterkrokodillen en hun immuunsysteem.
Al miljoenen jaren dartelen deze grote reptielen en hun voorlopers rond in vervuilde moerassen en wateren, ondanks bijtsporen en open wonden. Dat betekent dat ze een robuuste afweer hebben ontwikkeld tegen schimmels en kleine schadelijke microben.
De onderzoekers van La Trobe University wilden weten wat in het immuunsysteem van de dieren de ziekteverwekkende organismen op afstand houdt.
Ze richtten zich op defensinen, kleine eiwitten met een afweerfunctie, die door dieren, planten en schimmels worden geproduceerd in onder meer bladeren en witte bloedcellen.
Defensinen beschermen hun gastheer tegen vijanden van buiten, zoals bacteriën of schimmels. Ze doen dit door zich te hechten aan het oppervlak van bacterie- en schimmelcellen en dit te doorboren, waardoor de cel langzaam afsterft.
Bijzonder mechanisme ontdekt
In het erfelijk materiaal van de krokodillen werd het afweereiwit CpoBD13 ontdekt. Dit eiwit is bijzonder effectief in het bestrijden van de schimmel Candida albicans, wereldwijd een van de meest voorkomende veroorzakers van schimmelinfecties bij mensen.
We kenden al andere planten- en diersoorten met eiwitten die de schimmel Candida albicans rechtstreeks aanpakken. Maar wat het krokodilleneiwit zo bijzonder maakt, is het mechanisme erachter.
Het eiwit blijkt namelijk pH-gevoelig te zijn.
De schimmelinfectie aspergillose, die elk jaar 250.000 mensen treft, is op röntgenfoto’s te zien als witte draden in de longen.
Bij een neutrale pH-waarde rond 7 was het eiwit inactief. Maar toen de pH lager en dus zuurder werd, ging het eiwit ‘aan’ en kon het schimmelsporen bestrijden.
De onderzoekers denken dat het lichaam dit pH-mechanisme gebruikt om erachter te komen welke cellen of gebieden geïnfecteerd zijn. Het is de eerste keer dat dit mechanisme bij een dier of plant is ontdekt.
De ontdekking werd gedaan met een complexe techniek, waarbij in het laboratorium gemaakte eiwitkristallen worden gebombardeerd met röntgenstraling om de structuur van het eiwit te meten – ofwel kristallografie.
De onderzoekers hopen dat hun resultaten kunnen helpen bij het zoeken naar nieuwe behandelingen voor schimmelinfecties en dat ze, nu het mechanisme achter CpoBD13 bekend is, het eiwit in het laboratorium kunnen nabootsen.
Het doorlopen van klinische tests is echter een lang proces, en het kan zomaar 5 tot 20 jaar duren voordat een ontdekking leidt tot de goedkeuring van een medicijn.