Door Steijn van Schie - FOTO: DANIEL WHITBY - 24-02-2023 - Celbiologie
Het lijkt erop dat vleermuizen vooral virustolerant zijn door aanpassingen aan hun aangeboren immuunsysteem.
Voor het eerst maken onderzoekers pluripotente stamcellen van vleermuizen, die flinke hoeveelheden virale sequenties blijken te hebben.
Stamcellen van vleermuizen huisvesten aanzienlijke hoeveelheden virale sequenties van verschillende virusfamilies, met name van retrovirussen. Dat concludeert een internationaal team biologen 21 februari in Cell door huid- en bloedcellen van vleermuizen te herprogrammeren tot stamcellen; een unicum. De ontdekking verklaart niet alleen waarom vleermuizen zulke goede virusreservoirs zijn, maar de geïnduceerde pluripotente stamcellen bieden ook een celmodel om de reactie van vleermuizen op virusinfecties verder in detail te bestuderen.
Berucht
Vleermuizen zijn berucht om hun tolerantie voor virussen; soorten uit uiteenlopende families – waaronder hoefijzerneuzen (Rhinolophidae), kamneusvleermuizen (Hipposideridae) en vleerhonden (Pteropodidae) – overleven virussen die bij mensen een hoge sterftekans geven, zoals sars-cov-1 en -2, mers-cov, en marburg- en henipavirussen. Het lijkt erop dat vleermuizen vooral virustolerant zijn door aanpassingen aan hun aangeboren immuunsysteem: bij infectie komt er net als bij andere zoogdieren eerst een antivirale reactie op gang, waarna de reactie snel wordt gedempt voordat hij schade aanricht. Vermoedelijk is er een moleculair mechanisme dat virusdetectie op zo’n moment deels uitschakelt, met daarmee ook de ontstekingsreactie die daarop normaliter volgt. Opvallend genoeg gebruiken virussen vergelijkbare mechanismen om het immuunsysteem van gastheren te omzeilen, merken de onderzoekers op. Ze vragen zich daarom af of vleermuizen een blauwdruk bevatten voor productieve virale replicatie. Of beter gezegd: gebruiken vleermuizen de genetische truc waarmee virussen immuunsystemen voor de gek houden?
Virusaanval
Om die vraag te beantwoorden richten de onderzoekers zich op huid- en bloedcellen van twee vleermuizen die niet sterk aan elkaar verwant zijn: de grote hoefijzerneus (Rhinolophus ferrumequinum) en de vale vleermuis (Myotis myotis). Ze weten de cellen zodanig genetisch en chemisch te herprogrammeren dat ze komen tot geïnduceerde pluripotente stamcellen: cellen die in potentie weer kunnen differentiëren tot ieder celtype in het lichaam. Uit de genetische analyses die ze daarop loslaten blijkt dat stamcellen van beide vleermuizen sterk op elkaar lijken en dat de genexpressieprofielen overeenkomen met cellen die een virusaanval ondergaan. Ook vinden ze grote blaasjes gevuld met virale sequenties die grote virusfamilies vertegenwoordigen, waaronder coronavirussen.
‘Deze ontdekking is in principe een mooie uitbreiding op de toolbox die we hebben om zogeheten gastheer-pathogeen-interacties te bestuderen in het laboratorium. We zijn in mijn groep al aan het bediscussiëren hoe we deze stamcellen kunnen gebruiken in ons onderzoek’, reageert de in de Verenigde Staten gevestigde Nederlandse viroloog Vincent Munster via de mail. ‘Belangrijke kanttekening is wel dat dit stamcellen zijn van slechts twee van de ongeveer veertienhonderd bestaande vleermuissoorten. Maar verder is het een mooie studie.’