Staphylococcus aureus is een bijzonder gevaarlijk schepsel. Deze bacterie veroorzaakt huidinfecties, voedselvergiftiging, keelontsteking, sepsis en toxisch shocksyndroom, dat kan leiden tot orgaanfalen. Hoe is het mogelijk dat ons immuunsysteem geen vat krijgt op de dekselse stafylokok, en hij ook vaccins telkens te slim af is?
Onderzoekers van de University of California San Diego ontdekten waarom vaccins tegen deze hardnekkige ziekteverwekker falen bij mensen, ondanks een reeks succesvolle dierproeven. De boosdoener blijkt een eiwit genaamd interleukine-10 (IL-10), dat ons immuunsysteem als het ware buitenspel zet.
De bacterie die zichzelf beschermt
Stafylococcus aureus is wereldwijd verantwoordelijk voor meer dan een miljoen doden per jaar. De ziekteverwekker is daartoe in staat omdat hij een slimme manier heeft gevonden om ons immuunsysteem te manipuleren. Een nieuwe studie, die deze week is gepubliceerd in het vakblad Journal of Clinical Investigation, toont aan dat deze bacterie ervoor zorgt dat zogeheten B-cellen een stortvloed aan IL-10 produceren. Deze menselijke witte bloedcellen maken normaal gesproken juist antilichamen aan om gevaarlijke indringers op te sporen en te vernietigen.
IL-10 activeert enzymen die siaalzuur, een soort suiker, toevoegen aan de Fc-regio (Fragment crystallizable) van de antilichamen. Dit is het deel van het antilichaam dat zich bindt aan immuuncellen. Door deze bewerking wordt de ‘anti-stafylokokkenactiviteit’ van de antilichamen uitgeschakeld. Ze zijn daardoor niet langer in staat om de bacterie te vernietigen. “De IL-10 zorgt ervoor dat siaalzuur in overvloed wordt aangemaakt. Vervolgens kan ons immuunsysteem geen vuist meer maken tegen de bacterie”, legt hoofdonderzoeker Chih-Ming Tsai van de UC San Diego School of Medicine uit.
Waarom vaccins niet werken
Vaccins tegen S. aureus werken vaak perfect bij muizen die nog nooit eerder met de bacterie in aanraking zijn gekomen. Maar de mens, die meestal al op jonge leeftijd besmet is met de ziekteverwekker via de neus, heeft antilichamen die doorgaans niet goed functioneren. Dit ‘geheugen’, opgebouwd uit ineffectieve antilichamen, blijkt het probleem te zijn. Toen onderzoekers bij muizen het menselijke scenario nabootsten door ze eerst bloot te stellen aan S. aureus en daarna in te enten, faalden de vaccins jammerlijk. Maar toen de wetenschappers het eiwit IL-10 blokkeerden tijdens de vaccinatie, herstelde de werking van de vaccins volledig. “Hetzelfde vaccin dat eerder niks uitrichtte, was nu weer honderd procent effectief bij de labmuizen”, vertelt een enthousiaste Tsai.
T-cellen: nog een obstakel
Een tweede studie, die deze week is uitgekomen in Nature, richtte zich op CD4+ T-cellen, beter bekend als ‘helper T-cellen’. Deze cellen coördineren de immuunrespons door andere immuuncellen te activeren. Bij blootstelling aan S. aureus maken ook T-cellen te veel IL-10 aan. Dit onderdrukt de productie van een ander belangrijk eiwit, interleukine-17A (IL-17A), dat normaal gesproken meehelpt om de infectie te bestrijden. Door IL-10 te blokkeren of een stof genaamd CAF01 toe te voegen tijdens de vaccinatie, lukte het de onderzoekers om de productie van IL-17A te herstellen. “CAF01 maakte niet alleen het IsdB-vaccin effectief, maar ook andere eerder mislukte vaccins tegen S. aureus presteerden opeens uitstekend. Dat was een grote verrassing”, zegt onderzoeker Irshad A. Hajam van de UC San Diego.
Wat dit betekent voor vaccins
De bevindingen bieden nieuwe hoop voor de ontwikkeling van vaccins tegen de potentieel dodelijke stafylokokkeninfecties. Door IL-10 te blokkeren of de immuunrespons te versterken met stoffen zoals CAF01, kunnen mislukte vaccins alsnog succesvol worden. Bovendien lijkt IL-10 ook een rol te spelen bij het falen van vaccins tegen andere ziekten, zoals malaria en Clostridioides difficile – een darmbacterie die bij aantasting van de darm, bijvoorbeeld door het gebruik van antibiotica, snel kan vermenigvuldigen en vervolgens grote hoeveelheden gifstoffen aanmaakt.
Het aanpakken van deze kleine boodschapper-eiwitten, of cytokines, leidt dus tot veelbelovende nieuwe mogelijkheden. Wie weet kunnen we in de nabije toekomst allerlei ‘falende’ vaccins nieuw leven inblazen, en daarmee vele mensenlevens redden.
