Ontdekking: Bacterie onder stress verliest celwand

Onder invloed van stress, bv hoge concentraties zout, maken draadvormige bacteriën cellen die geen celwand meer hebben. Een opvallende ontdekking, aangezien de celwand als bescherming dient voor bacteriën. Het zou kunnen verklaren hoe ziekteverwekkende bacteriën zich in ons lichaam kunnen schuilhouden voor ons immuunsysteem. Opvallend genoeg is deze ontdekking een toevalstreffer van een team van Leidse onderzoekers.

Dennis Claessen en zijn team onderzoeken draadvormige bacteriën (actinomyceten) die in de grond voorkomen en antibiotica produceren. Bacteriën staan erom bekend dat ze een stevige celwand hebben die bescherming biedt tegen verschillende vormen van stress en daarom essentieel is. De onderzoekers hebben ontdekt dat actinomyceten onder invloed van osmotische stress – bijvoorbeeld hoge concentraties zout – cellen maken die geen celwand meer hebben. Een bijzondere ontdekking, aangezien die celwand de bacterie juist zou moeten beschermen tegen stressvolle milieus.

Opvallend genoeg was hun ontdekking een toevalstreffer. Promovenda en eerste auteur Karina Ramijan zegt daarover: “Tijdens een controle-experiment zag ik tot mijn verbazing door de microscoop dat de bacterie ronde cellen maakte zonder celwand.” Celwandloze cellen zijn al langer bekend, maar zijn tot dusver alleen gemaakt in laboratoria onder sterk artificiële condities, zoals een overmaat aan antibiotica of enzymen die de celwand afbreken. Het lab van Claessen toont nu voor het eerst aan dat bacteriën ook celwandloze cellen kunnen produceren in natuurlijkere omstandigheden.

De ontdekking van zijn groep laat zien dat groei zonder celwand wellicht een belangrijke aanpassing voor bacteriën is om periodes van stress te kunnen weerstaan.

De ontdekking is niet alleen belangrijk voor de wetenschap, maar vermoedelijk ook voor de maatschappij. Actinomyceten zijn onschuldige bacteriën voor de mens, maar de kans bestaat dat veel meer bacteriën dergelijke celwandloze cellen kunnen produceren. “Wij vermoeden dat ziekteverwekkende bacteriën dit ook in ons lichaam kunnen”, zegt Claessen. “Dat zou kunnen verklaren hoe ziekteverwekkers zich in ons lichaam verschuilen. De celwand is namelijk een belangrijk herkenningspunt voor ons immuunsysteem.”

“Het verlies van de celwand kan verder bevorderd worden door het gebruik van antibiotica die aangrijpen op de aanmaak van de celwand”, zegt Claessen. “Na zo’n antibioticabehandeling kan de bacterie de celwandloze cellen weer terug veranderen naar cellen mét celwand, die je opnieuw ziek kunnen maken.” Claessen stipt aan dat dit onderwerp een belangrijk speerpunt zal zijn in de komende jaren, voor zowel zijn eigen lab als de wetenschappelijke gemeenschap.

Bron:  Universiteit Leiden