Slimme malaria

Parasiet maakt levercel monddood

Plasmodium berghei, de malariaparasiet die dol is op knaagdieren. Onderzoekster Angelika Sturm gebruikte dit exemplaar in haar experimenten.
Zoom
Plasmodium berghei, de malariaparasiet die dol is op knaagdieren. Onderzoekster Angelika Sturm gebruikte dit exemplaar in haar experimenten.

Hij bezet en vermoordt levercellen, glipt ongemerkt langs bewakers en verziekt vervolgens de levens van rode bloedcellen. De malariaparasiet is nietsontziend en bovendien behoorlijk slim, blijkt uit een onderzoek dat wordt beschreven in Science.

De levercel wilde het uitschreeuwen: eet mij, dood mij! Of anders vermoorden ze ons allemaal! Maar het bleef stil, de vuige parasiet had hem de mond gesnoerd. Moeiteloos glipte de besmette cel langs de argeloze bewakers. Terwijl de levercel zijn laatste adem uitstootte, zag hij nog net hoe honderden gretige parasieten zich op de voorbij drijvende rode bloedcellen stortten. Een gruwelijk sprookje? Nee, dit is - ongeveer - wat er echt gebeurt als malariaparasieten een lichaam bezetten, ontdekten de Duitse Angelika Sturm en collega's. Sturm werkt aan het Bernard Nocht Instituut voor Tropische Geneeskunde in Hamburg. Haar bevindingen beschrijft ze deze week in Science. Malaria (Plasmodium) komt het lijf van een zoogdier binnen via het spuug van een vrouwelijke malariamug. Eenmaal binnen zwemmen de vele parasieten direct naar de lever en bezetten daar levercellen. Daarin kunnen ze zich vermenigvuldigen en wanneer hun behuizing te klein is geworden, verlaten ze die en gaan op zoek naar een nieuwe. Die nieuwe is een rode bloedcel. In grote aantallen dringen de indringers de bloedbaan binnen en enteren de voorbij drijvende bloedcellen. Daarin vermenigvuldigen ze nog eens en sommige parasieten ontwikkelen zich bovendien tot mannelijke of vrouwelijke geslachtscellen. Uiteindelijk breken ze ook uit de rode bloedcellen en dan is het wachten op de volgende hongerige mug, die de parasitaire geslachtscellen opzuigt. In de darmwand van het insect smelten ze vervolgens samen en groeien weer uit tot een boel jonge malariaparasieten. Vanuit de maag reizen ze naar de zuigsnuit van de mug, wachtend op het moment dat zij weer zal toeslaan. En de deur opent naar een nieuwe besmetting. Tot zover geen nieuws. Maar wat de onderzoekers zich afvroegen, is hoe de malariaparasieten van levercel in bloedbaan geraken. Dat is namelijk niet zo simpel. Levercellen zijn van het bloed gescheiden door een wand epitheelcellen. En langs die wand patrouilleren voortdurend macrofagen oftewel afweercellen, die elk verdacht sujet zonder pardon verslinden. Sturm besloot de kwestie eens grondig te onderzoeken. Ze bracht leverweefsel van een muis in kweek en liet er parasieten (Plasmodium berghei) op los, die natuurlijk meteen de cellen bezetten. Na een dag of drie was het aantal besmette levercellen zoals verwacht met ongeveer veertig procent afgenomen. In het omringende vocht ontdekte ze echter maar bar weinig parasieten. Wat ze wel zag, waren blaasjes en enkele losse, zwevende levercellen vol malaria. In een volgende proef werd duidelijk wat er aan de hand was. Wanneer de malariaparasieten genoeg hadden van de levercellen, verlieten ze die niet zomaar. Ze lieten de inmiddels stervende cel blaasjes maken, waarin parasieten zich verzamelden. De blaasjes functioneerden als shuttles. In sommige gevallen trokken de parasieten hun complete levercel los van het omringende weefsel en zweefden zo met het moederschip de bloedbaan in. Er was alleen nog één dingetje wat de parasieten even moesten regelen. Stervende cellen geven namelijk een 'eet-mij-signaal' af, een soort vlaggetje in het membraan dat bij het naderende einde luid en duidelijk uit gaat. Afweercellen zien het signaal, genaamd phosphatidylserine, en weten dan: opeten die hap. De shuttles waarin de malaria zich liet vervoeren, hadden die vlaggen ook. Maar de parasieten wisten ze binnen te houden. Dat deden ze door calcium in te slikken. Wanneer een cel doodgaat, komt er een enorme hoeveelheid calcium vrij, door de ontmanteling van cellulaire machinerie zoals mitochondriën en het endoplasmatisch reticulum. Het zijn onder meer die losse calciummoleculen in de cel, die het 'eet-mij-alarm' doen afgaan. Maar als de parasieten het calcium zelf opeten, kan dat niks meer uithalen. En zo kwam het dat de levercel de mond gesnoerd werd. En de slimme malariaparasiet zijn dodelijke levenscyclus ongehinderd kon voltooien. Keer op keer op keer op keer. Totdat er meer slimme wetenschappers opstaan, die hem kunnen stoppen. Remy van den Brand Angelika Sturm e.a., 'Manipulation of host hepatocytes by the malaria parasite for delivery into liver sinosoids', Science, 3 augustus 2006