Onderzoekers van het UMC Utrecht en de Universiteit Utrecht hebben ontdekt dat ADP-heptose, een ontsteking bevorderend stofje dat wordt uitgescheiden door de bacterie Campylobacter jejuni, darmontsteking veroorzaakt na een voedselvergiftiging, waardoor diarree ontstaat. Door deze ontdekking hebben artsen meer inzicht gekregen het ziekteproces na een C. jejuni-infectie en het geeft tevens aanwijzingen voor de ontwikkeling van een preventieve behandeling tegen voedselvergiftiging.

De bacterie Campylobacter jejuni is een belangrijke oorzaak van voedselvergiftiging bij de mens. Na infectie vermeerdert C. jejuni zich snel in de slijmlaag van de dunne en dikke darm en veroorzaakt aldaar een krachtige lokale ontstekingsreactie, die kan resulteren in (bloederige) diarree. Echter, de wijze waarop C. jejuni darmontsteking veroorzaakt is echter grotendeels onbekend. Daarom zijn onderzoekers van het UMC Utrecht en de Universiteit Utrecht gezamenlijk een onderzoek gestart naar de aanjagers van de ontstekingsreactie in het maagdarmkanaal door voedselvergiftiging met C. jejuni.

Immuunreactie na infectie

Eenmaal in het maag-darmkanaal aangekomen, penetreert C. jejuni de slijmlaag van de darm en vermeerdert de bacterie zich in de crypten van de dikke darm. Aangenomen wordt dat dit wordt gevolgd door het doorbreken van de darmbarrière en lokt het diverse afweerreacties uit, die leiden tot een massale instroom van neutrofielen (bepaalde witte bloedcellen) met abcesvorming, wat waarschijnlijk een belangrijk deel van de acute ontstekingsreactie verklaart die is waargenomen tijdens een C. jejuni-infectie. Een belangrijk kenmerk hiervan lijkt daarom de interactie met receptoren op epitheliale en aangeboren afweercellen en de daaropvolgende inductie van een krachtige aangeboren immuunrespons.

Aanjagers

In deze in vitro studie toonden de onderzoekers voor het eerst aan dat C. jejuni een krachtig ontstekingsbevorderend stofje in zijn omgeving afgeeft, dat voor een ontstekingsreactie zorgt. Deze reactie bleek afhankelijk te zijn van een functionele intracellulaire alfa-kinase 1 (ALPK1)-receptor. Met behulp van chemisch en biotechnologisch onderzoek werd het vrijgekomen stofje geïdentificeerd als ADP-heptose. Additioneel bewijs werd geleverd doordat tijdens een experimentele C. jejuni-infectie van darmcellen was gebleken dat NF-ĸB, de ontstekingsbevorderende hoofdregulator van immuun- en inflammatoire genen, sterk geactiveerd werd door heptose-achtige stoffen.

Hoofdonderzoeker dr. Marcel de Zoete, (afdeling Medische Microbiologie, UMC Utrecht) concludeert: “Deze nieuwe bevindingen classificeren ADP-heptose als een belangrijke ziekmakende factor van de C. jejuni bacterie die een grote rol kan spelen tijdens Campylobacter-infectie bij de mens. Dit draagt aanzienlijk bij aan onze kennis van het ziekteproces na een C. jejuni-infectie en geeft nieuwe aanwijzingen voor de ontwikkeling van een gerichte preventieve therapie voor voedselvergiftiging.”

Dr. Marcel de Zoete

Voedselvergiftiging

Voedselvergiftiging wordt veroorzaakt door besmetting van voedsel (bijvoorbeeld met bacteriën of virussen) en omvat een breed scala aan ziekten die kunnen ontstaan, variërend van diarree tot kanker. Ziekten die diarree veroorzaken zijn wereldwijd een groot probleem, hoewel de last vooral wordt gedragen door lage- en middeninkomenslanden en door kinderen jonger dan 5 jaar. Dit groeiende volksgezondheidsprobleem veroorzaakt aanzienlijke sociaaleconomische gevolgen door druk op de gezondheidszorgstelsels, productiviteitsverlies en schade aan toerisme en handel. De WHO schat dat jaarlijks 1 op de 10 mensen wereldwijd ziek wordt door een voedselvergiftiging.

Publicatie

Cui J, Duizer C, Bouwman LI, van Rooijen KS, Voogdt CGP, van Putten JPM, de Zoete MR. The ALPK1 pathway drives the inflammatory response to Campylobacter jejuni in human intestinal cells. PLoS Pathogens 17(8): e1009787