Kan onze darm pathogenen ruiken? Nieuw onderzoek biedt fascinerende inzichten

AmsterdamOnderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley hebben ontdekt dat de worm C. elegans schadelijke bacteriën kan ruiken en zijn darm voorbereid op verdediging tegen infectie. Onder leiding van Professor Andrew Dillin toonde de studie aan dat wanneer C. elegans de geur van gevaarlijke bacteriën waarneemt, het een afweerreactie in zijn darmcellen start.

Belangrijkste Punten:

• C. elegans reageert op pathogene geuren door zijn darm voor te bereiden.
• Deze reactie omvat het vernietigen van mitochondriën om ijzer te beschermen.
• Dit zou kunnen wijzen op een vergelijkbaar mechanisme bij zoogdieren, inclusief mensen.

De darm is een hoofddoelwit voor schadelijke bacteriën. Het bestuderen van hoe organismen hun darmen beschermen, kan helpen bij het ontwikkelen van nieuwe behandelingen. Bij C. elegans omvat de beschermingsmethode het afbreken van mitochondriën. Deze structuren leveren meestal energie aan cellen, maar bevatten ook ijzer dat bacteriën kunnen benutten. Door mitochondriën af te breken, voorkomt C. elegans dat bacteriën dit essentiële element verkrijgen.

Deze ontdekking roept de vraag op of zoogdieren vergelijkbare beschermingsmechanismen hebben. Als dat zo is, kan dit onderzoek bijdragen aan nieuwe medische behandelingen. Zo zouden bepaalde geuren bijvoorbeeld de darmen kunnen voorbereiden om infecties te bestrijden voordat ze toeslaan.

Onderzoek in het lab van Dillin heeft gekeken naar hoe geur het metabolisme beïnvloedt. In een studie kwamen muizen die niet konden ruiken minder aan, ondanks dat ze evenveel aten als normale muizen. Dit suggereert dat de geur van voedsel wellicht de darmen voorbereidt op de spijsvertering.

Lees ook:

Vandaag · 11:20

Innovatieve laboratoriumtechnieken transformeren bottransplantaties

Volgens Dillin zou de vermogen van mitochondriën om geuren van pathogenen te detecteren kunnen voortkomen uit evolutie. Toen mitochondriën ooit zelfstandige bacteriën waren voordat ze deel werden van eukaryotische cellen, hadden ze mogelijk deze vaardigheid nodig om gevaren in hun omgeving te herkennen. Deze eigenschap kan bewaard zijn gebleven om cellen te helpen omgevingsbedreigingen te detecteren en erop te reageren.

Onderzoekers die C. elegans bestuderen, ontdekten dat de geur van schadelijke bacteriën een reactie in de wormen veroorzaakt die zich door hun hele lichaam verspreidt. Toen wetenschappers bepaalde geur-gerelateerde neuronen verwijderden, ontdekten ze dat de gebruikelijke stressreacties op bedreigingen voor de mitochondriën door deze neuronen werden beheerst. Ze stelden ook vast dat serotonine een cruciale rol speelt bij het doorgeven van deze informatie.

De onderzoekers onderzoeken nu of muizen dezelfde reacties vertonen. Als dat zo is, zou dit sterk bewijzen dat zoogdieren, inclusief mensen, hetzelfde mechanisme hebben. Dit zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om ons immuunsysteem te versterken met behulp van sensorische prikkels zoals geur.

Onderzoek toont een verband aan tussen geur en de immuunrespons in C. elegans. Dit suggereert dat zoogdieren, waaronder mensen, soortgelijke verdedigingen kunnen hebben. Deze ontdekking kan helpen bij het ontwikkelen van nieuwe methoden om ziektes te voorkomen en biedt inzicht in hoe ons lichaam zich voorbereidt op het bestrijden van infecties.