Zebravisembryo's kunnen bacteriële infecties elimineren voordat ze hun immuunsysteem vormen

Een groep onderzoekers is erin geslaagd om te filmen hoe een paar dagen oud zebravisembryo zichzelf verdedigt tegen een mogelijke bacteriële infectie. Hieruit blijkt het vermogen van het dier om bacteriële infecties te elimineren voordat het zijn immuunsysteem heeft gevormd.

Dit blijkt uit onderzoek onder leiding van het Barcelona Institute of Molecular Biology (IBMB) van de Spaanse Nationale Onderzoeksraad (CSIC) en het Bellvitge Biomedical Research Institute (IDIBELL).

In de studie, gepubliceerd in het tijdschrift Cell Host and Microbe , hebben onderzoekers aangetoond hoe zebravisembryo's cellen op hun oppervlak, epitheelcellen genaamd, gebruiken om bacteriën op te nemen en te vernietigen via een proces genaamd fagocytose , vergelijkbaar met dat van witte bloedcellen. De studie toonde ook aan dat dit vermogen om bacteriën te elimineren ook aanwezig is in menselijke embryo's.

Met behulp van geavanceerde microscopietechnieken laat het onderzoek zien hoe cellen bacteriën zoals Escherichia coli en Staphylococcus aureus vangen via kleine uitsteeksels in hun membraan, die betrokken zijn bij het eiwit actine.

"Ons onderzoek toont aan dat embryo's aan het begin van de ontwikkeling – vóór de innesteling in de baarmoeder en vóór de vorming van organen – al over een afweersysteem beschikken waarmee ze bacteriële infecties kunnen bestrijden", aldus Esteban Hoijman, onderzoeker bij IBMB-CSIC en IDIBELL en leider van het onderzoek.

Dit proces, zo legt het onderzoek uit, functioneert als een fagocytosemechanisme, activeert immuungenen in deze cellen, elimineert effectief bacteriën en draagt ​​bij aan een goede embryonale ontwikkeling in geval van infectie. "Dit systeem zou de oorsprong van immuniteit kunnen vormen. De studie onthult de eerste interactie tussen het nieuw gevormde organisme en zijn biologische micro-omgeving", voegt Hoijman, directeur van het Embryonic Cell Bioimaging Laboratory, eraan toe.

Bij het onderzoek waren onderzoekers betrokken van het Centrum voor Genomische Regelgeving (CRG) in Barcelona, ​​de Universiteit Pompeu Fabra (UPF), het Instituut voor Bio-engineering van Catalonië (IBEC), de Universiteit van Barcelona (UB), het Universitair Ziekenhuis Dexeus en ICREA.

Onderzoekers leggen uit dat embryo's aan het begin van de ontwikkeling worden blootgesteld aan meerdere veranderingen in hun omgeving die een bedreiging kunnen vormen, omdat ze nog niet het immuunsysteem hebben ontwikkeld dat hen beschermt.

Infecties in de baarmoeder komen veel voor en worden geassocieerd met onvruchtbaarheid. Tot nu toe was echter onbekend hoe een embryo reageert op bacteriën . Dit onderzoek onthult dat het immuunsysteem van een embryo al lang vóór de aanwezigheid van witte bloedcellen bestaat, en "zou ons in de toekomst kunnen helpen de vruchtbaarheid te verbeteren, embryonale misvormingen te voorkomen en nieuwe voortplantingstherapieën te ontwikkelen", legt Hoijman uit.

In die zin is het door deze ontdekking ook noodzakelijk om de bacteriepopulatie die de baarmoeder kan koloniseren beter te begrijpen. Daarbij moet onderscheid worden gemaakt tussen indringers (en potentiële pathogenen) en potentiële, residentiële bacteriën die een gunstige uitwerking kunnen hebben op de voortplantingsfysiologie.