Onderzoekers van de National Institutes of Health hebben een therapie ontdekt die zich richt op gastheercellen in plaats van bacteriële cellen bij de behandeling van bacteriële longontsteking bij knaagdieren. De methode omvat witte bloedcellen van het immuunsysteem, macrofagen genaamd, die bacteriën eten, en een groep verbindingen die van nature worden geproduceerd bij muizen en mensen, epoxyeicosatrieenzuren of EET’s genoemd. Het onderzoek is gepubliceerd in het Journal of Clinical Investigation.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie is longontsteking veroorzaakt door Streptococcus pneumoniae, of pneumokokkenpneumonie, jaarlijks wereldwijd de belangrijkste doodsoorzaak door longontsteking. Hoewel artsen gewoonlijk antibiotica voorschrijven om deze ernstige longinfectie te behandelen, is de behandeling niet altijd succesvol en in sommige gevallen worden de bacteriën resistent.
Matthew Edin, Ph.D., wetenschapper bij het National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS), onderdeel van NIH, wilde een manier vinden om het immuunsysteem van het lichaam te versterken.
Om weefsels gezond te houden, werken EET’s om ontstekingen te beperken, maar tijdens infecties veroorzaakt door S. pneumoniae en andere micro-organismen, neemt de ontsteking toe nadat longcellen bepaalde stoffen induceren die macrofagen ertoe aanzetten de bacteriën op te slokken. Edin en collega’s ontdekten dat een manier om macrofagen meer bacteriën te laten eten bestaat uit het verminderen van het vermogen van EET’s om te doen wat ze normaal doen, namelijk het beperken van ontstekingen.
Edin leidde het team dat ontdekte dat infectie een eiwit induceert dat oplosbaar epoxidehydrolase (sEH) wordt genoemd en dat EET’s afbreekt. Wanneer sEH wordt geblokkeerd, schieten de EET-niveaus omhoog, waardoor het vermogen van de macrofagen om bacteriën te detecteren en te eten, wordt belemmerd. Als gevolg hiervan blijven de bacteriën zich in de longen voortplanten, wat leidt tot ernstige longinfectie en overlijden.
Aan de andere kant van het spectrum verhoogde het blokkeren van EET’s met behulp van een synthetische molecule genaamd EEZE de eetcapaciteit van de macrofagen, wat leidde tot een verminderd aantal bacteriën in de longen van muizen. De wetenschappers zagen hetzelfde resultaat toen ze bacteriën en macrofagen die waren geoogst uit long- en bloedmonsters van menselijke vrijwilligers in reageerbuizen van de NIEHS Clinical Research Unit plaatsten.
“EEZE is veilig en effectief bij muizen, maar wetenschappers zouden vergelijkbare verbindingen kunnen ontwikkelen om aan mensen te geven”, zegt Edin, mede-hoofdauteur van het artikel. “Deze nieuwe moleculen kunnen worden gebruikt in een inhalator of pil om het doden van bacteriën te bevorderen en de antibiotica effectiever te maken.”
NIEHS Wetenschappelijk directeur Darryl Zeldin, M.D., corresponderend auteur van het onderzoek, heeft verschillende jaren besteed aan het bestuderen van EET’s en hun impact op het menselijk lichaam. Hij en zijn onderzoeksgroep stelden vast dat EET’s gunstige cardiovasculaire effecten hebben, zoals het verlagen van de bloeddruk en ontsteking, en het verbeteren van de celoverleving na een beroerte of een hartaanval. Hij benadrukte echter dat de betrokkenheid van EET’s bij het ontstekingsproces goed of slecht kan zijn, afhankelijk van de context.
“EET’s kunnen de ontstekingsreactie onderdrukken, wat goed is, maar als ze het te veel blokkeren, zorgen ze ervoor dat de macrofagen de bacteriën niet kunnen eten, wat slecht is”, zei Zeldin.
Edin voegde eraan toe dat sommige onderzoekers sEH-remmers hebben getest – verbindingen die voorkomen dat sEH EET’s afbreekt – in klinische onderzoeken om te zien of ze kunnen helpen bij pijn, chronische obstructieve longziekte en hoge bloeddruk. Hij waarschuwde dat de wetenschappers die deze onderzoeken uitvoeren, rekening houden met de invloed van sEH-remmers op de bacteriële klaring.
“Ze moeten voorzichtig zijn en stoppen met het gebruik ervan als het individu een longontsteking krijgt”, zei Edin. “Onze studie toonde aan dat het blokkeren van sEH betekent dat EET’s macrofagen kunnen verlammen, waardoor een longinfectie erger wordt.”
Vertaling: Andre Teirlinck