Om bacteriën in ons bloed de das om te doen, maakt het immuunsysteem gaatjes in de ongewenste gasten. En dat is nu gefilmd.

Schadelijke indringers zijn uiteraard niet welkom in ons lichaam en ons immuunsysteem doet dan ook zijn stinkende best om ze uit de weg te ruimen. Het gebruikt daarvoor ‘kleine machines’ die gaten maken in de celenveloppe – de verpakking om de celwand en inhoud – van bacteriën. Deze gaatjes worden de bacteriën uiteindelijk fataal.

De kleine ‘perforatiemachines’ zijn eigenlijk eiwitten die deel uitmaken van het membrane attack complex, vrij vertaald membraanaanvalscomplex (MAC). Als dit complex niet naar behoren werkt, kan dit resulteren in verschillende ziektes. Begrijpen hoe MAC precies werkt, is dus van belang. Onderzoekers van het UCL Physics & Astronomy hebben daarom gefilmd hoe de eiwitten van het complex gaatjes in bacteriën maken.

Ultradunne naald

Dit deden ze met behulp van atoomkrachtmicroscopie (atomic force microscopy; AFM). Dit type microscopie gebruikt een ultradunne naald om het oppervlak van een object te kunnen verkennen en vormt zo een beeld van het oppervlak. De naald weet deze beelden razendsnel achter elkaar te maken, waardoor een soort filmpje ontstaat.

De onderzoekers hebben deze techniek toegepast op een model van een bacterieel oppervlak. Op onderstaand filmpje is te zien hoe er gaatjes (van slechts 10 nanometer in diameter) in dit model ontstaan:

Actie

Ontzettend fijn natuurlijk dat eiwitten gaatjes maken in de celenveloppe van schadelijke indringers, maar hoe worden onze eigen cellen beschermd tegen deze perforatiemachines? Al eerder was bekend dat onze cellen CD59-eiwitten aanmaken wanneer MAC ze aanvalt. Dit verstoort de werking van het complex vervolgens. Maar de onderzoekers hebben nu nog een ander mechanisme ontdekt dat onze eigen cellen beschermt tegen de vernietigende eiwitten.

MAC bestaat zoals gezegd uit een reeks eiwitten, waarvan uiteindelijk proteïne C9 de gaatjes definitief vormt. Echter ontstaat het gaatje pas wanneer er achttien kopieën van C9 de enveloppe zijn binnengedrongen. Wanneer het eiwit voor het eerst het membraan van ‘het slachtoffer’ binnendringt, krijgt het vervolgens even de tijd om in actie te komen voordat de volgende zeventien kopieën worden afgevuurd. Bacteriën doen dit vaak niet of niet snel genoeg. Menselijke cellen gelukkig wel!

Bronnen: Nature Communications, Phys.org

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!