Schatgraven in speeksel
1 maart 2011
De ziekte van Lyme wordt veroorzaakt door teken die zijn geïnfecteerd met de Borrelia-bacterie. Het wordt steeds duidelijker dat de teek geen passief doorgeefluik is, maar juist een actieve rol speelt bij die infectie. Uit onderzoek van Tim Schuijt blijkt dat we daarmee terdege rekening moeten houden bij de ontwikkeling van een vaccin.
Het is bijzonder indrukwekkend om een teek, stevig uitvergroot, aan het werk te zien. Zijn steeksnuit, die uit twee forse zaagbladen bestaat, snijdt soepeltjes door de mensenhuid. Met diezelfde getande zaagbladen zet hij zich vervolgens vast. Sommige teken vinden dat niet genoeg. Ze produceren ook nog een soort cement waarmee ze de koppeling verder verankeren. Wie ooit een teek heeft verwijderd, weet hoe moeilijk dat gaat.
Ook Tim Schuijt van het Centrum voor Experimentele en Moleculaire Geneeskunde heeft daar ervaring mee. Als kind speelde hij vaak in de bossen van de Soesterduinen, waar hij bij het plukken van bessen regelmatig door teken werd gebeten. ‘In groep zes van de basisschool kreeg ik ineens last van artritis, ontstoken knieën’, zegt hij. ‘Omdat de huisarts de oorzaak niet kende, volgde symptoombestrijding. Dat leek succesvol, totdat de verschijnselen weer terugkwamen op de middelbare school. Na bezoek aan een specialist werd de oorzaak duidelijk. Ik had de ziekte van Lyme. Door een van de tekenbeten was ik besmet geraakt met de bacterie Borrelia burgdorferi.’
Schuijt wilde meer over deze ziekte weten en begon zich te verdiepen in het (samen)leven van de teek en de bacterie, die vanwege zijn kurkentrekkervorm ook wel spirocheet wordt genoemd. Hoe de ziekte van Lyme werd veroorzaakt, was toen nog niet zo lang bekend. In 1977 had reumatoloog Allen Steere ontdekt dat opvallend veel kinderen in het Amerikaanse dorpje Old Lyme reuma-achtige klachten hadden en dat die klachten samenhingen met een tekenbeet. Pas in 1981 beschreef de Zwitserse entomoloog Willy Burgdorfer dat de ziekte wordt veroorzaakt door een spirocheet, die door een tekenbeet wordt overgebracht. Sindsdien draagt die spirocheet zijn naam.
‘Hoe meer ik over het onderwerp las, hoe groter mijn fascinatie werd’, vertelt Schuijt. ‘Nog tijdens mijn middelbare-schooltijd besloot ik dat ik daar later zelf ook onderzoek naar wilde gaan doen.’ Dat voornemen is geslaagd. Later dit jaar promoveert de AMC’er op de ziekte van Lyme. Voor zijn promotieonderzoek verbleef hij de afgelopen jaren geruime tijd in Yale University, dat vanaf de ontdekking van de ziekte een grote rol heeft gespeeld bij het bestuderen van Lyme. Geen wonder, want Old Lyme – het kleine dorpje waar het allemaal begon – ligt vlakbij. Of Schuijt daar ook is geweest? ‘Natuurlijk!’, klinkt het.
Onderhuids slagveld
De afgelopen maanden publiceerde Schuijt artikelen in PLoS One en Trends in Parasitology. Tijdens zijn speurtocht naar een mogelijk vaccin ontdekte hij dat de rol van de teek veel belangrijker is dan tot dusver wordt aangenomen. ‘Meestal wordt er over de teek gesproken als een neutrale naald, als een vrachtwagen die tijdens een bloedmaaltijd de Borrelia-bacterie oppikt en het beestje bij een volgende bloedmaaltijd weer uitspuugt. Maar het is inmiddels duidelijk dat er sprake is van een uitgekiende samenwerking, een twee-eenheid. Want de teek helpt de bacterie actief bij het binnendringen en het zich vestigen in de gastheer. Daarom is het belangrijk – óók voor de ontwikkeling van een vaccin – dat we de rol van de teek bij een infectie goed in beeld krijgen.’
De levensloop van een teek omvat drie fases: van larf via nimf naar de volwassen teek. Voor elke tussenfase heeft de teek een bloedmaaltijd nodig. Schuijt: ‘Meestal halen de larfjes en nimfjes die bij kleine dieren, zoals muizen, konijnen en vogels; de normale gastheren voor de Borrelia-bacterie. Een tekenlarf komt zonder Borrelia-besmetting uit het ei, maar kan bij zijn eerste bloedmaaltijd om nimf te worden geïnfecteerd raken. In Nederland is dat bij ongeveer dertig procent van de nimfen gebeurd. Juist die enkele millimeters grote nimfen veroorzaken vaak Lyme bij de mens.’
Om de verwevenheid van teek en Borrelia te begrijpen, is meer inzicht in het teekgedrag van belang. Want wat doet een teek eigenlijk wanneer hij zich met zijn steeksnuit door de huid heeft geboord en zich heeft ‘ingemetseld’? Schuijt: ‘Dan moet er in korte tijd van alles gebeuren. Het gebied in de huid is een war zone en de “inbraak” van de teek activeert bij de mens onmiddellijk allerlei afweerprocessen. De teek moet die processen heel kundig ombuigen of lam leggen. Hij moet ook voorkomen dat het gaat jeuken. Want jeuk wekt krabben in de hand, waardoor de kans op ontdekking en verwijdering enorm stijgt.’
Spuiten en slikken
Het duurt ongeveer een week voordat de teek voldoende bloed naar binnen heeft gezogen en weer loslaat. Dat hele proces vereist speciale vaardigheden. Schuijt: ‘De teek steekt zijn snuit niet rechtstreeks in een ader, zoals de mug bijvoorbeeld doet, maar in de huidlagen. Daar legt hij een soort vijvertje met bloed aan, een bloedpoel, door een beetje weefsel kapot te knippen en op te lossen. En misschien wel het meest belangrijke: ongeveer om het kwartier zuigt de teek wat bloed op, dat hij daarna weer terugspuugt. Zeven dagen lang. Dus moet de teek er ook voor zorgen dat het bloed niet stolt. Want bij stolling is spuiten en slikken niet meer mogelijk en dat betekent voor de teek einde oefening.’
Al die werkzaamheden voert de teek uit via eiwitten die hij via zijn speeksel in steeds andere samenstellingen naar binnen spuit. Eiwitten waarmee hij meteen in het begin de bloedpoel aanlegt, eiwitten die de afweer moduleren, eiwitten die de bloedstolling misleiden. Schuijt: ‘Daar profiteert de teek zelf natuurlijk van, maar óók de Borrelia-bacterie die Lyme veroorzaakt. Want Borrelia kan makkelijker binnendringen en zich vestigen wanneer de teek de afweer misleidt.’
Maar de teek doet meer. Daarvoor moeten we ook even naar het gedrag van de Borrelia-bacterie kijken. Schuijt: ‘Als de teek zich vasthecht, hangen de Borrelia-bacteriën nog in zijn darm. Stromen daar de eerste bloedslokjes binnen, dan gaat bij Borrelia de wekker af. Tijd voor actie! De bacterie ontmantelt onmiddellijk het eiwithaakje (OspA) waarmee hij aan de darm vastzit en maakt een ander eiwit (OspC) dat ervoor zorgt dat hij na ongeveer een dag in de speekselklier van de teek arriveert. Tot die tijd is de kans op een Borrelia-infectie dus nog erg klein.’
Teekimmuniteit
Vervolgens vindt in die speekselklier een interessante verkleedpartij plaats. Een van de speekseleiwitten van de teek (Salp15) bindt namelijk aan Borrelia. Daardoor wordt Borrelia ‘onzichtbaar’ voor de menselijke afweerradar en kan de vermomde bacterie vrijwel ongemerkt de bloedpoel worden ingespoten. ‘Het maakt opnieuw duidelijk dat we voor de ontwikkeling van een vaccin niet alleen naar de eiwitten van Borrelia moeten kijken, maar óók naar het uitgebreide eiwitarsenaal van de teek’, stelt Schuijt.
Dat is precies het onderzoek waarmee hij zich de afgelopen jaren heeft beziggehouden. Een interessant vertrekpunt daarvoor is de teekimmuniteit, die bij sommige dieren ontstaat na een of meer tekenbeten. Schuijt: ‘Het is een heel agressieve en snelle afweerreactie tegen speekseleiwitten van de teek, waardoor de teek razendsnel wordt uitgeschakeld en hij ook geen bloedpoel kan maken of Borrelia kan overdragen. De vraag is dan, welke antistoffen voor die immuniteit verantwoordelijk zijn. En tegen welke speekseleiwitten die antilichamen gericht zijn.’
Om daarop een antwoord te formuleren, isoleerde Schuijt serum van konijnen die al teekimmuniteit hadden ontwikkeld. Daarin zitten ook de antilichamen die de resistentie veroorzaken. Daarnaast isoleerde hij de speekselklieren van teken en analyseerde hij welke eiwitten daar actief zijn. De erfelijke codes van al die eiwitten stopte hij in afzonderlijke gistcellen. Zo creëerde Schuijt miljoenen gistcellen met een speekseleiwit van de teek aan de buitenkant. Schuijt: ‘Daar giet je dan het serum met antistoffen over uit. Die antistoffen blijven uitsluitend hangen aan de speekseleiwitten waartegen ze gericht zijn. Als je dat allemaal netjes opzuivert, krijg je een mooi overzicht van een aantal speekseleiwitten die een belangrijke rol kunnen spelen bij de teekimmuniteit. Eiwitten die aanknopingspunten vormen voor een toekomstig vaccin.’
Schuijt publiceerde het resultaat in PLoS One en is alweer bezig om de functie van enkele van de gevonden teekeiwitten verder in kaart te brengen. Dat is niet alleen belangrijk voor de ontwikkeling van een vaccin; de speurtocht kan nog veel meer opleveren. ‘De teek is eigenlijk een miniatuur medicijnkast, want de speekseleiwitten waarmee hij bijvoorbeeld de afweer en de bloedstolling naar zijn hand zet, zijn ook voor de immunologie en hematologie van belang. Mogelijk brengen ze nieuwe aspecten aan het licht. Misschien zijn sommige eiwitten zelf als medicijnen te gebruiken. Er valt op dit gebied nog zoveel te ontdekken. Het is echt een beetje schatgraven in speeksel.’
Pieter Lomans
http://www.amc.nl/web/Het-AMC/Afdelinge ... eeksel.htm
Zie ook:
http://edepot.wur.nl/201370
viewtopic.php?f=5&t=6448
