Salmonella kan zich door een ingenieus trucje door het lichaam verspreiden. De bacterie gijzelt immuuncellen en gebruikt ze als veredelde taxi. Experimenten met muizen wijzen erop dat de bacterie dit doet door het verstoren van elektrische signalen in de darmen.
Onze ingewanden bevatten kleine elektrische velden, veroorzaakt door geladen ionen zoals kalium en chloor die in en uit onze darmcellen stromen. Salmonella-infecties, die bijvoorbeeld voorkomen bij voedselvergiftiging, verstoren deze elektrische velden doordat ze deze cellen beschadigen. Die beschadiging zet immuuncellen aan eropaf te komen en de rotzooi op te ruimen.
Normaal gesproken slaagt het immuunsysteem er prima in om de infectie in de darmen in te dammen. Maar soms ontsnappen de bacteriën die salmonella veroorzaken naar andere organen zoals de lever en de milt door in het binnenste mee te liften van macrofagen, een type immuuncel dat normaal gesproken nooit de darmen verlaat.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Salmonellatsunami
Yaohui Sun van de University of California in Davis en zijn collega’s wilden dit proces verder onder de loep te nemen en plaatsten daarvoor darmmembraancellen van muizen in een elektrisch veld, waarmee ze een geïnfecteerde darm nabootsten.
Het team ontdekte dat zonder de aanwezigheid van bacteriën bijna alle macrofagen in de richting van het positief geladen uiteinde van het veld bewogen, wat overeenkomt met het binnenste van de ingewanden.
Nadat de onderzoekers echter een tsunami loslieten aan Salmonella enteritidis, de meest voorkomende soort geassocieerd met voedselvergiftiging, bewoog 41 procent van de macrofagen in omgekeerde richting, naar het negatief geladen uiteinde van het veld, wat overeenkomt met een beweging weg van de ingewanden.
Suikerstructuren
We wisten al dat salmonellabacteriën eiwitten bevatten die ze helpen overleven binnenin macrofagen, maar het is onduidelijk hoe ze de voorliefde van macrofagen voor een bepaalde elektrische lading veranderen, zegt Sun. Mogelijk laten de bacteriën enzymen vrij die de suikerstructuren beschadigen die op het oppervlak van macrofagen zitten en die werken als een soort ladingsensor, zegt hij.
Deze vinding kan helpen bij het ontwikkelen van behandelingen voor bepaalde ziekten, zegt Sarah Frankhauser van Emory University in Georgia. Dit mechanisme komt mogelijk meer voor dan alleen bij salmonella. De bacterie die tuberculose veroorzaakt, verspreidt zich bijvoorbeeld ook met behulp van macrofagen en zou er dus zomaar een vergelijkbare strategie op kunnen nahouden, zegt ze.