Dodelijke schimmeldosis

Het afweersysteem dat ons beschermt tegen allerlei verschillende micro-organismen is miljoenen jaren geleden bij onze voorouders ontstaan. Dat heeft ervoor gezorgd dat we grote gedeelten van ons immuunsysteem delen met dat van andere gewervelden. Het immuunsysteem van bijvoorbeeld muizen lijkt daardoor erg op dat van ons. Het is zelfs zo geconserveerd dat onderzoek naar het immuun systeem van insecten tot essentiële inzichten heeft geleid in ons eigen immuunsysteem.

Medium wetenschap 19 2012 mierenvaccinatie

Het eiwit Tol is bijvoorbeeld voor het eerst ontdekt in de fruitvlieg en is bij insecten betrokken bij bescherming tegen infecties door onder meer de aanmaak van anti­microbiële stoffen te reguleren. Na wat onderzoek bleken er vergelijkbare eiwitten te bestaan bij mensen. Deze Tol-achtige receptoren (TLRs) van het menselijke immuunsysteem zijn zelfs van zulk groot belang in het herkennen van en verdedigen tegen ziekteverwekkers dat in oktober de Nobelprijs voor de geneeskunde naar die ontdekking is gegaan.

TLRs herkennen ziekte­verwekkende micro-organismen, en activeren het afweersysteem waardoor er uiteindelijk een langdurig ‘afweergeheugen’ wordt opgebouwd. Hierdoor herkent je afweer terugkerende ziekteverwekkers sneller en effectiever. Het feit dat ons afweersysteem een geheugen heeft, weten we al eeuwen. Edward Jenner baseerde daar eind achttiende eeuw de ontwikkeling van het pokkenvaccin op; door zijn menselijke proefkonijnen bloot te stellen aan de koeienpokken ontdekte hij dat het lichaam getraind kon worden in het leren herkennen en beschermen tegen het veel schadelij­kere mensen-pokkenvirus (dat verwant is aan de koeienvorm). Enkele decennia later deed Pasteur daar nog een schepje bovenop en bewees dat je niet de hele ziekteverwekker, maar slechts stukjes nodig hebt voor de opwekking van dit geheugen.

Het mooie van afweergeheugen in combinatie met vaccins is dat niet alleen het individu beschermd wordt tegen een ziekte, maar dat wanneer een groot gedeelte van een groep is gevaccineerd de hele groep tegen infectie wordt beschermd. Dat is vooral handig voor sociale dieren zoals de mens, die door dicht op anderen te leven ziekteverwekkers de mogelijkheid geeft om zich snel te verspreiden.

Terug naar de insecten die geen afweergeheugen zoals mensen hebben. Zij missen verschillende belangrijke celtypes van het immuun­systeem die verantwoordelijk zijn voor dat geheugen (zoals B en T-cellen). Toch hebben insecten die in grote groepen leven manieren ontwikkeld om zich tegen zich snel verspreidende en vaak terug­komende ziektes te ­beschermen. Zo wisten we al dat mieren hun afval scheiden, de voedselkwali­teit streng bewaken en dode soort­genoten verwijderen. Daarnaast blijkt nu toch ook dat een vorm van vaccinatie niet vreemd is voor mieren. In het blad PLoS Biology beschrijven Oostenrijkse en Duitse onderzoe­kers hoe ze mieren blootstelden aan een dodelijke schimmeldosis en ze daarna lieten interacteren met hun nestgenoten. In plaats van op de vlucht te slaan werd de noodlottige mier grondig door de nestgenoten verzorgd en werd de schimmel ver­wijderd. De verzorgers werden daardoor echter blootgesteld aan de dodelijke schimmel, maar omdat de taak door verscheidene mieren werd gedeeld was de dosis laag en hoogstens mild ziekmakend.

Het delen van de pijn had daarnaast een groot voordeel. De verzorgende mieren die blootgesteld waren aan de lage schimmeldosis bleken beschermd tegen een normaal gesproken dodelijke schimmeldosis. En dus door, in plaats van te vluchten, hun dodelijk geïnfecteerde soort­genoot te verzorgen vaccineerden de mieren zich als het ware, à la Jenner, tegen een toekomstig dodelijke schimmelinfectie. Hoe het precies werkt is nog niet duidelijk, maar het is zeker intrigerend voor een insect met maar een half immuunsysteem.