door Catherine de Lange

het ongrijpbare mechanisme waarmee mensen die het gen voor sikkelcelziekte dragen, tegen malaria worden beschermd, is eindelijk geïdentificeerd. Dit zou kunnen wijzen op een behandeling voor malaria.

mensen ontwikkelen sikkelcelziekte, een aandoening waarbij de rode bloedcellen abnormaal gevormd zijn, als ze twee defecte kopieën van het gen voor het zuurstofdragende eiwit hemoglobine erven. Het defecte gen blijft bestaan omdat zelfs het dragen van een kopie ervan enige resistentie tegen malaria oplevert.Miguel Soares en Ana Ferreira van het Gulbenkian Institute of Science in Oeiras, Portugal, en collega ‘ s hebben ontdekt hoe muizen die genetisch gemodificeerd zijn om één versie van het defecte gen te dragen, beschermd worden tegen malaria.

hun resultaten tonen aan dat het gen niet beschermt tegen infectie door de malariaparasiet, zoals eerder werd gedacht. In plaats daarvan, het voorkomt dat de ziekte vast te nemen nadat het dier is geïnfecteerd.

Soares ‘ s team vond dat haem – een component van hemoglobine-in vrije vorm aanwezig is in het bloed van muizen met één defect hemoglobinegen, maar grotendeels afwezig bij normale muizen. Om erachter te komen of dit hielp om malaria te voorkomen, injecteerde het team haem in het bloed van normale muizen voordat het hen infecteerde met malaria. De muizen ontwikkelden de ziekte niet.

paradoxaal effect

paradoxaal genoeg stelde Soares ook vast dat als er na infectie met de malariaparasiet een hoog haem-gehalte in het bloed aanwezig is, de kans groter is dat de ziekte zich ontwikkelt. Zelfs de muizen die één kopie van het sikkelcelgen dragen en daardoor minder kans hebben op malaria, zouden eerder de ziekte kunnen ontwikkelen door ze te injecteren met haem nadat ze besmet waren.

dus hoe kan het zijn dat vrije haem tegelijk gevaarlijk en beschermend is? De bevindingen van Soares suggereren dat een mechanisme vergelijkbaar met vaccinatie aan het werk is.

de lage concentraties vrije haem die circuleren in het bloed van muizen die het sikkelcelgen dragen, stimuleren de productie van een enzym dat het afbreekt, haem oxygenase-1 genaamd. Hierdoor komen kleine hoeveelheden koolmonoxide vrij – een gas dat in grote hoeveelheden zeer giftig is.

in de lage concentratie die in het bloed van muizen wordt aangetroffen, lijkt koolmonoxide echter een rol te spelen bij het voorkomen van de accumulatie van haem na infectie met de malariaparasiet. Het is deze beperking van de niveaus van haem die lijkt te beschermen tegen de ziekte die zich ontwikkelt.

bescherming bevestigd

om dit te bevestigen, testten Soares en collega ‘ s of het gas normale muizen kon beschermen tegen het bezwijken aan malaria. Ze infecteerden de muizen met de malariaparasiet en lieten ze vervolgens kleine doses koolmonoxide inhaleren-te laag om een toxisch effect te hebben. De muizen ontwikkelden de ziekte niet.

Soares suggereert dat het gas – waarvan al bekend is dat het enige therapeutische eigenschappen heeft in kleine hoeveelheden – kan worden gebruikt om te beschermen tegen malaria bij mensen die met de parasiet zijn besmet.

maar er is waarschijnlijk meer aan de ontwikkeling van malaria dan alleen het beheersen van de haem-waarden in het bloed. Het is al bekend dat een ontstekingsreactie ook een rol speelt bij het ontstaan van malaria, zegt Soares, wat suggereert dat de ziekte wordt veroorzaakt door een tweeledige aanval.

de overactieve immuunrespons leidt tot de accumulatie van toxische T-cellen. In een ander experiment toonden Soares en zijn team aan dat de ophoping van deze pathogene cellen na infectie met malaria wordt geremd bij muizen met één sikkelcelgen-hoewel het beschermende mechanisme op het werk nog moet worden vastgesteld.