Suiker is niet alleen iets dat we eten. Integendeel. Suiker is één van de meest natuurlijk voorkomende moleculen en alle cellen in het lichaam zijn bedekt met een dikke laag suiker die ze beschermt tegen bacteriën en virusaanvallen. In feite bindt bijna 80 procent van alle virussen en bacteriën zich aan de suikers aan de buitenkant van onze cellen. Suiker is zo’n belangrijk element dat wetenschappers het de derde bouwsteen van het leven noemen – na DNA en eiwit. Afgelopen herfst ontdekte een groep onderzoekers dat het spike eiwit in het coronavirus een bepaald suiker nodig heeft om zich efficiënt aan onze cellen te binden.
Nu heeft dezelfde groep onderzoekers een nieuwe studie afgerond die verder graaft in de celreceptoren waaraan suikers en dus bacteriën en virussen binden. ‘We hebben vastgesteld hoe de suikers zich binden aan de zogenaamde Siglec receptoren die de immuniteit reguleren en ze activeren . Deze receptoren spelen een belangrijke rol omdat ze het immuunsysteem vertellen hun activiteiten te verminderen of te verhogen. Dit is een belangrijk mechanisme in verband met auto-immuunziekten”, zegt de hoofdauteur van de studie, postdoc Christian Büll van het Copenhagen Centre for Glycomics (CCG) aan de Universiteit van Kopenhagen.
De unieke suikertaal.
Wanneer het immuunsysteem verkeerde signalen ontvangt kan dit leiden tot auto immuunziekten, waarbij het immuunsysteem zichzelf aanvalt. De Siglec receptoren ontvangen signalen via siaalzuur suiker, een koolhydraat dat typisch de suikerketens op het oppervlak van onze cellen sluit. Wanneer Siglec receptoren de juiste suikerketens ontmoeten wordt het immuunsysteem verteld om te dempen of te activeren.
“Als onderdeel van de nieuwe studie hebben we een celbibliotheek gecreëerd die kan worden gebruikt om te bestuderen hoe verschillende suikers zich binden aan en interageren met receptoren. We hebben dit gedaan door tienduizenden cellen te maken die elk een beetje van de unieke suikertaal bevatten, waardoor we ze van elkaar kunnen onderscheiden en hun individuële werking en proces kunnen bestuderen. Deze kennis kan ons helpen om in de toekomst betere behandelingsopties te ontwikkelen”, zegt universitair hoofddocent Yoshiki Narimatsu van CCG, die ook heeft bijgedragen aan het onderzoek.
“Het oppervlak van de cellen in de bibliotheek is hetzelfde als dat van cellen in hun natuurlijke omgeving. Dit betekent dat we de suikers kunnen bestuderen in een omgeving met het natuurlijk voorkomen van b.v. eiwitten en andere suikers, en zo kunnen we de cellen bestuderen in de vorm waarin virussen en bacteriën ze vinden”, legt Yoshiki Narimatsu uit.
Belangrijke ontdekking voor de ziekte van Alzheimer.
Terwijl ze aan de nieuwe studie werkten identificeerden de onderzoekers de suikers die binden aan de specifieke receptor die een hoofdrol speelt bij de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer.
“Onze belangrijkste bevinding betreft de Siglec-3-receptor. Van mutaties in de Siglec-3-receptor is al bekend dat ze een rol spelen in verband met de ziekte van Alzheimer, maar we wisten niet waaraan de receptor specifiek bindt. Onze methode heeft nu een potentiële natuurlijke suiker geïdentificeerd die specifiek bindt aan de Siglec-3-receptor. Deze kennis is een belangrijke stap voorwaarts in het begrijpen van de genetische defecten die ervoor zorgen dat iemand de ziekte ontwikkelt”, zegt Christian Büll.
Vertaling Andre Teirlinck