Dr. Jarmila Sekeresova Kralova, onderzoeksstudent Catalina Donic en prof. Steffen Jung. Foto Weizmann Instituut
Onderzoekers van het Weizmann Institute of Science hebben een gist geïdentificeerd die kan worden gebruikt om invasieve candidiasis te voorkomen, een belangrijke doodsoorzaak bij gehospitaliseerde en immuun gecompromitteerde patiënten.
De studie, vandaag gepubliceerd in het Journal of Experimental Medicine (JEM), toont aan dat de nieuwe gist onschadelijk leeft in de darmen van muizen en mensen, en – zoals tot nu toe is aangetoond bij proefdieren – het de gist kan verdringen die verantwoordelijk is voor candidiasis. , Candida albicans.
Miljoenen microbiële soorten leven in of op het menselijk lichaam, waarvan vele onschadelijk of zelfs gunstig zijn voor de menselijke gezondheid. Hiertoe behoren verschillende soorten gist, die tot het schimmelrijk behoren. De microscopisch kleine gist Candida albicans, die vaak wordt aangetroffen in de darmen en de binnenholten van het lichaam, is meestal goedaardig, hoewel hij af en toe kan overgroeien en oppervlakkige infecties kan veroorzaken die algemeen bekend staan als spruw. Onder bepaalde omstandigheden kan de gist echter de darmbarrière binnendringen en het bloed of de inwendige organen infecteren. Deze gevaarlijke aandoening, bekend als invasieve candidiasis, wordt vaak gezien in gezondheidszorgomgevingen, vooral bij immuun gecompromitteerde patiënten, met sterftecijfers tot 25 procent.
Zoals veel wetenschappelijke doorbraken begon dit onderzoek met een toevallige bevinding. Tijdens het bestuderen van schimmelinfecties merkten prof. Steffen Jung en collega's van het Weizmann Instituut op dat sommige van hun laboratoriummuizen niet gekoloniseerd konden worden met C. albicans, maar eerder een voorheen onbekende gistsoort bij zich droegen.
Foto Ido Eitan Weizmann Instituut
“Omdat we wisten dat C. albicans levensbedreigende ziekten kan veroorzaken, hebben we besloten dit verder te onderzoeken”, zegt Jung. "En inderdaad, deze onderzoekslijn heeft zijn vruchten afgeworpen: we ontdekten dat de nieuwe gist kolonisatie met C. albicans krachtig kon voorkomen."
De onderzoekers noemden de nieuwe soort Kazachstania weizmannii, ter ere van Dr. Chaim Weizmann, Israëls eerste president en oprichter van het Weizmann Instituut. Deze soort is nauw verwant aan gist die betrokken is bij de zuurdesemproductie en lijkt onschadelijk te leven in de darmen van muizen, zelfs als de dieren een immunosuppressie hebben.
Maar het allerbelangrijkste was dat de onderzoekers ontdekten dat K. weizmannii C. albicans kan overtreffen vanwege zijn plaats in de darmen, waardoor de populatie van C. albicans in de darmen van muizen afneemt. Hoewel C. albicans de darmbarrière kan passeren en zich naar andere organen kan verspreiden bij muizen met immunosuppressie, heeft de blootstelling van dergelijke dieren aan K. weizmannii bovendien het begin van invasieve candidiasis aanzienlijk vertraagd.
Met name identificeerden Jung en collega's ook K. weizmannii en andere, vergelijkbare soorten in menselijke darmmonsters. Hun voorlopige gegevens suggereren dat de aanwezigheid van K. weizmannii elkaar uitsluit met de aanwezigheid van Candida-soorten, wat suggereert dat de twee soorten ook met elkaar zouden kunnen concurreren in menselijke darmen, hoewel deze bevindingen door verdere analyses moeten worden onderbouwd.
“Dankzij zijn vermogen om met succes te concurreren met C. albicans in de darmen van muizen, verminderde K. weizmannii de aanwezigheid van C. albicans en verminderde de ontwikkeling van candidiasis bij dieren met een onderdrukt immuunsysteem”, zegt Jung. “Deze competitie tussen Kazachstania- en Candida-soorten zou mogelijk therapeutische waarde kunnen hebben voor de beheersing van menselijke ziekten veroorzaakt door C. albicans.”
De studie werd geleid door postdoctoraal dr. Jarmila Sekeresova Kralova en onderzoeksstudent Catalina Donic in het laboratorium van Jung op de afdeling Immunologie en Regeneratieve Biologie van Weizmann. Tot de auteurs van de studie behoorden ook Sebastien Trzebanski en Dr. Sigalit Boura-Halfon van het laboratorium van Jung; Dr. Ilana Livyatan, Dr. Lian Narunsky-Haziza, Prof. Eran Segal en Prof. Ravid Straussman van de afdeling Moleculaire Celbiologie van Weizmann; Dr. David Zeevi van de afdeling Plant- en Milieuwetenschappen van Weizmann; Omer Asraf en prof. Yitzhak Pilpel van de afdeling Moleculaire Genetica van Weizmann; Dr. Bareket Dassa, Dr. Shifra Ben-Dor, Dr. Lena Fidel en Dr. Ghil Jona van de afdeling Life Sciences Core Facilities van Weizmann; Dr. Ori Brenner, Dr. Hagit Dafni en Dr. Noa Stettner van de afdeling Veterinaire Hulpbronnen van Weizmann; Dr. Neta Shlezinger van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem; Paul Mathias Jansen, Dr. Sascha Brunke en Prof. Bernhard Hube van het Leibniz Instituut voor Natuurproductonderzoek en Infectiebiologie – Hans Knoell Instituut (HKI), Jena, Duitsland; en Prof. Petra Bacher van Christian-Albrecht-Universiteit van Kiel, Kiel, Duitsland.
Prof. Steffen Jung bekleedt de Henry H. Drake-leerstoel Immunologie. Zijn onderzoek wordt ondersteund door het Sagol Institute for Longevity Research en het Morris Kahn Institute for Human Immunology.
