Muggen worden aangetrokken tot de geur van met dengue- of zikavirus besmette mensen. Maar daar steken wetenschappers nu met een verrassend middeltje een stokje voor.
Dengue- en zikavirussen zijn voor hun overleving afhankelijk van muggen. Wanneer een gezonde mug een met dengue- of zikavirus geïnfecteerd persoon bijt, kan de mug zelf besmet raken en deze virussen vervolgens onder nieuwe slachtoffers verspreiden. Onderzoekers hebben nu ontdekt dat dengue- en zikavirussen een geniepige manier hebben ontwikkeld om die verspreiding te versnellen. En nu onderzoekers beter begrijpen hoe deze virussen te werk gaan, kunnen ze er ook iets aan doen om ze de wereld uit de helpen.
Dengue- en zikavirus
Zowel het denguevirus – dat knokkelkoorts veroorzaakt – als het zikavirus – waar je onder andere zikakoorts van kunt krijgen – zijn virussen waar wetenschappers zich zorgen om maken. “Het denguevirus is het meest voorkomende arbovirus dat al in meer dan 100 landen wereldwijd is opgedoken,” vertelt onderzoeker Gong Cheng in gesprek met Scientias.nl. “Jaarlijks zorgt het voor 390 miljoen infecties, voornamelijk in (sub)tropische gebieden. 500.000 mensen worden ernstig ziek en bij 20.000 mensen leidt infectie zelfs tot de dood.” Maar ook het zikavirus moet niet worden onderschat. Hoewel het ongebruikelijk is dat je van zika ernstige ziek wordt, veroorzaakte een recente uitbraak in Zuid-Amerika ernstige geboorteafwijkingen bij de ongeboren kinderen van besmette zwangere vrouwen. “Daarnaast kan besmetting met het zikavirus verschillende neurologische problemen tot gevolg hebben,” gaat Cheng verder. “Denk bijvoorbeeld aan het Guillain-Barré-syndroom.” Dit is een ziekte waarbij de spieren in de armen, benen en romp binnen enkele dagen of weken verzwakken. Soms kunnen mensen vrijwel verlamd raken. Zowel het denguevirus als het zikavirus kunnen momenteel vrij hun gang gaan, aangezien er nog geen medicijnen of behandelingen tegen bestaan.
Muggen
We weten dat beide virussen handig gebruik maken van de gelekoortsmug (Aedes aegypti) om van de ene persoon naar de ander te springen. Maar hoe gaat die verspreiding precies in zijn werk? Al vrij snel werd het onderzoekers duidelijk dat de mug – als hij moet kiezen – eerder een met dengue- of zikavirus besmet mens bijt, dan een niet-geïnfecteerd persoon. En dat is in het voordeel van het virus. Want wanneer een gezonde mug een geïnfecteerd persoon bijt, kan deze zoals gezegd zelf het virus onder de leden krijgen en het vervolgens onder nieuwe mensen verspreiden.
Geur
Een prangende vraag is echter waarom muggen het met name op met dengue- of zikavirus besmette mensen hebben voorzien. Om dat te onderzoeken, bestudeerde Cheng met zijn team geurmonsters van geïnfecteerde muizen en mensen. En dat leidt tot een verassende ontdekking. Zowel de besmette muizen als mensen blijken namelijk abnormaal hoge niveaus acetofenon af te scheiden, waardoor ze voor muggen ‘lekker’ ruiken. Deze verbinding is ook te vinden in veel fruit en sommige kazen.
Versgebakken koekjes
Al snel begint het bij de onderzoekers te dagen. “We ontdekten dat de virussen door middel van een dergelijke verhoogde afgifte van acetofenon muggen aantrekken,” zegt Cheng. Wanneer het virus een gastheer binnendringt, gaat het virus een gevecht aan met de cellen in het lichaam over de controle over een sleuteleiwit dat de samenstelling van het huidmicrobioom regelt: RELMα. En als het virus wint, blijkt deze de RELMα-expressie te onderdrukken. Dit zorgt ervoor dat acetofenonproducerende huidbacteriën overuren draaien. “Als gevolg hiervan vermenigvuldigen sommige bacteriën zich te veel en produceren ze meer acetofenon,” legt Cheng uit. “Plots ruiken deze zieke mensen net zo lekker voor muggen als een dienblad met versgebakken koekjes voor een groep vijfjarige kinderen.”
Slim, slimmer, slimst
Het betekent dat de virussen dus een ongelofelijk geniepige manier hebben ontwikkeld om muggen aan te trekken, zodat ze zich sneller kunnen verspreiden. “Dit is echt slim,” zegt ook Cheng. Maar de onderzoekers zijn slimmer. Nu ze namelijk hebben ontdekt dat een verhoogde afgifte van acetofenon muggen aantrekt, besloten ze een manier te bedenken om de afgifte juist te verminderen. Want als besmette mensen minder lekker ruiken, worden ze ook minder gebeten, wat op hun beurt weer de verspreiding van de virussen indamt.
Middeltje tegen acne
De onderzoekers besloten op zoek te gaan naar een manier om de cellen te helpen het getouwtrek over RELMα te winnen, waardoor het niveau van acetofenon normaal blijft. Na bestudering van de beschikbare literatuur over RELMα, wilde Cheng testen of het geneesmiddel isotretinoïne (dat gewoonlijk wordt gebruikt als medicijn tegen ernstige vormen van acne) de productie van acetofenon kan onderdrukken. Het experiment was simpel: schotel besmette muizen isotretinoïne voor en zet ze in een kooi met muggen. De resultaten zijn bemoedigend. Zo blijkt dat deze besmette muizen ineens veel minder lekker roken, waardoor ze minder muggen aantrokken. Er bleek voor de muggen zelfs geen verschil meer te bestaan tussen deze muizen en andere niet-geïnfecteerde dieren.
Echte wereld
De bevindingen zijn veelbelovend. Want mogelijk hebben onderzoekers nu een doeltreffende manier ontdekt om de verspreiding van het dengue- en zikavirus te vertragen. De onderzoekers willen nu gaan kijken hoe ze hun resultaten naar de echte wereld kunnen vertalen. “We zijn van plan om isotretinoïne via de voeding aan dengue-patiënten toe te dienen,” vertelt Cheng. “We zijn een samenwerking aangegaan met onze Maleisische collega’s om deze strategie in dengue-endemische gebieden te testen. We streven ernaar het experiment in de tweede helft van dit jaar te starten.”
Reukreceptoren
Tegelijkertijd pakken ze het probleem ook vanaf de kant van de muggen aan. “We willen op zoek gaan naar de specifieke reukreceptoren waarmee muggen acetofenon herkennen,” legt Cheng uit. “Vervolgens willen we de genen die hiervoor coderen uit muggenpopulaties verwijderen.” En dat is slim. Zonder de specifieke reukreceptoren zullen muggen namelijk niet meer in staat zijn om acetofenon te ruiken. En dus zullen ze niet meer gericht op zoek gaan naar met dengue- of zikavirus besmette mensen.
Beide aanpakken zijn hoopgevend. Want als muggen het niet meer op geïnfecteerde mensen hebben voorzien, kan dit de verspreiding van de virussen aanzienlijk terugdringen. En, in het meest optimistische geval, kan dit er zelfs voor zorgen dat de virussen voorgoed van de aardbodem verdwijnen.
