Het menselijk immuunsysteem is een goed geoliede machine die zonder pardon ziekteverwekkers aanpakt en eigen cellen vernietigt als die geïnfecteerd zijn.

Bedreigingen moeten natuurlijk wel herkend worden. Dit gebeurt onder meer door middel van Major Histocompatibility Complex (MHC) eiwitten. Deze eiwitten zitten aan de oppervlakte van de meeste cellen en zorgen ervoor dat afweercellen kunnen zien of de cel wel helemaal is zoals die moet zijn. Simpel gezegd presenteren MHCs op een dienblad wat de cel bevat.

Het nut van MHCs

De MHCs zijn zeer belangrijk. Naast hun signaalfunctie bepalen ze ook de afwijzing of acceptatie van transplantaties en spelen ze zelfs een rol bij onze zoektocht naar een geschikte partner. We zijn namelijk sneller aangetrokken tot iemand die ruikt naar andere MHCs dan wij zelf. Er zijn ontzettend veel variaties van MHC genen. Natuurlijk kan ieder gen varianten hebben maar de MHCs maken het erg bont, tot wel 2300 variaties per gen. Deze diversiteit is waarschijnlijk nodig om het afweersysteem goed te laten functioneren.

Zelfs als sommige MHCs niet meer nodig zijn, of ons juist vatbaarder maken voor ziektes, blijven ze bewaard. De theorie hierachter heet ‘vijandige co-evolutie’. Door de constante ontwikkeling van virussen zijn er veel variaties MHCs nodig om de mutaties te kunnen blijven herkennen. ‘Oude versies’ blijven daarom gewoon bestaan. Onderzoekers van de universiteit van Utah testten deze logische theorie. Hun bevindingen zijn te lezen in PNAS.

De celbiologen lieten een muizenvariant van het leukemievirus, ironisch genoeg het ‘Friend Virus’ genoemd (ontdekt door Charlotte Friend), muteren in drie groepen van twintig muizen. Elke groep muizen had een andere set MHCs. De onderzoekers stelden vast dat het virus gemakkelijk muteerde om de MHCs te ontwijken. Veel voorkomende MHCs werden zo minder effectief. Wanneer het virus gemuteerd was lieten ze het van groep wisselen. Het virus bleek wel heel specifiek gemuteerd te zijn. Het virus uit groep 1 ontweek alleen de MHCs van groep 1 en maar werd nog steeds herkend door de MHCs van groep 2.

Zwakker virus

Opvallend aan de uitslag van het experiment was dat de virussen aan kracht moesten inboeten om zich aan te passen. Het gemuteerde virus had een lagere reproductiesnelheid wanneer het een muis met andere MHCs infecteerde. De voor het virus onbekende MHCs waren een moeilijker obstakel om te overwinnen.

Volgens Potts en kornuiten bewijzen hun bevindingen dat de grote diversiteit aan MHCs nodig is voor een goed immuunsysteem. Ze geven hier twee redenen voor. Ten eerste hebben zeldzame MHCs het voordeel dat ze niet meer in het vizier van de geëvolueerde ziekteverwekkers liggen. Dit betekent dat deze MHCs hun bestrijdend vermogen juist weer kunnen terugkrijgen als de oorspronkelijke ziekteverwekker weer muteert of evolueert. Ten tweede kunnen de zeldzame MHCs nog steeds heel effectief zijn tegen volledig andere ziekteverwekkers.

Volgens de onderzoekers is er dus inderdaad sprake van ‘vijandige co-evolutie’. Ziekteverwekkers en MHCs stimuleren elkaars ontwikkeling door een oneindig spelletje kat en muis.

Bron:
Wayne K. Potts e.a., Experimental viral evolution to specific host MHC genotypes reveals fitness and virulence trade-offs in alternative MHC types. In: PNAS