Waar de ene persoon erg ziek wordt van een invasieve streptokokkeninfectie, merkt de ander misschien niet eens dat hij geïnfecteerd is. Hoe komt dat? Volgens onderzoekers van de Universiteit van Lund in Zweden ligt het antwoord in ons genoom.
Dragers van een bepaalde variant van het STING-gen lopen een groter risico, vooral als ze in aanraking komen met de bacteriestammen die sinds de jaren tachtig in de westerse wereld zijn toegenomen. De bevindingen, gepubliceerd in Nature Communications, kunnen de weg vrijmaken voor betere behandelingen in gevallen waarin de ziekte zich vaak snel en fataal ontwikkelt.
- Genetische variaties beïnvloeden hoe individuen reageren op infecties met dodelijke bacteriën, wat leidt tot verschillende gradaties van ernst in symptomen en resultaten;
- Verschillende reacties van het immuunsysteem spelen een cruciale rol bij het bepalen van de ernst van infecties veroorzaakt door dodelijke bacteriën, wat verklaart waarom sommige mensen ernstiger symptomen ervaren;
- De samenstelling van het microbioom van een individu kan de interactie met dodelijke bacteriën beïnvloeden, wat de ernst van de gevolgen van de infectie voor hun gezondheid beïnvloedt.
Groep A streptokokken
Groep A streptokokken zijn vrij veel voorkomende bacteriën die onder andere keelpijn of impetigo kunnen veroorzaken. Als de bacterie echter invasief wordt, kan de situatie heel gevaarlijk worden. In dat geval verandert de naam soms in moordbacterie of vleesetende bacterie en kunnen levensbedreigende aandoeningen ontstaan zoals bloedvergiftiging en septische shock, of infecties van weke delen die een amputatie noodzakelijk kunnen maken.
Invasieve streptokokkeninfecties zijn de afgelopen decennia toegenomen. De reden hiervoor wordt niet volledig begrepen.
De uitkomst van infecties kan sterk variëren en het is nog steeds onbekend waarom bepaalde geïnfecteerde personen levensbedreigende aandoeningen ontwikkelen en anderen niet.
“Onze hypothese was dat het afhangt van een samenspel tussen de genen in mensen en bacteriën. Tot nu toe was er heel weinig bekend over hoe verschillende varianten van genen in de bacterie en ons immuunsysteem op elkaar inwerken en de uitkomst van infectieziekten beïnvloeden,” zegt Fredric Carlsson, onderzoeker infectiebiologie aan de Universiteit van Lund.
Fundamentele biologische mechanismen
Samen met collega’s van onder andere de Lund University, het Karolinska Instituut en Harvard heeft zijn onderzoeksteam de afgelopen vijf jaar de fundamentele biologische mechanismen bestudeerd die verklaren hoe de potentieel agressieve streptokokkenbacterie mensen beïnvloedt.
De hypothese van de onderzoekers bleek te kloppen – de genen zijn verschillend en dat beïnvloedt het risico op het ontwikkelen van ernstige aandoeningen.
De resultaten, gepubliceerd in Nature Communications, bieden een moleculaire verklaring voor hoe groep A streptokokken aanleiding geven tot weefselafbrekende en levensbedreigende ontstekingen.
Het onderzoek laat ook zien hoe de ernst van een infectie afhangt van de wisselwerking tussen één gen – STING – in ons immuunsysteem en een bacterieel enzym dat voorkomt in de bacteriën die sinds de jaren tachtig steeds vaker voorkomen in de westerse wereld. Dit verklaart waarom sommige mensen ernstiger getroffen zijn dan anderen.
Goede en slechte genvariant
Iemand met de ‘slechte’ genvariant van STING heeft twintig procent kans op amputatie van een ledemaat bij een invasieve infectie door de ergste bacterie. Voor mensen met de ‘goede’ genvariant is het risico slechts drie procent. Het percentage patiënten dat lijdt aan een septische shock verschilt ook afhankelijk van het samenspel tussen onze STING-varianten en de enzymactiviteit van de bacterie.
“Het verschil is te wijten aan een unieke combinatie van genetisch materiaal van de gastheer en de ziekteverwekker. Dit is deels te wijten aan het feit dat het immuunsysteem van mensen met een bepaalde variant van het STING-gen een misplaatste en gevaarlijke ontstekingsreactie in gang zet. De andere factor is dat de uitkomst ook afhangt van het feit of we geïnfecteerd worden door bacteriën die agressiever zijn omdat ze een zeer actieve variant van het NADase enzym hebben. Omgekeerd wordt een normale activering van het immuunsysteem door een andere STING-variant en een lagere bacteriële enzymactiviteit in verband gebracht met bescherming,” zegt Fredric Carlsson.
De onderzoekers hebben de recente uitbraken van streptokokkeninfecties onder kinderen in het Verenigd Koninkrijk en Denemarken niet bestudeerd. De algemene opvatting is echter dat de toename een gevolg is van de pandemie, omdat landen met een lockdown-strategie minder infecties dan normaal te verwerken kregen, waardoor de bescherming onder bepaalde groepen afnam.
