Onderzoekers hebben ontdekt dat cellen van nature antimicrobiële stoffen kunnen produceren door eiwitten af te breken. Dit proces, uitgevoerd door proteasomen, helpt bacteriën bestrijden nog voordat het immuunsysteem volledig in actie komt. Deze ontdekking opent mogelijkheden voor nieuwe antibiotica en behandelingen tegen infecties.
Eiwitafbraak als afweermechanisme
Het menselijk lichaam beschikt over een complex systeem om ziekteverwekkers te bestrijden. Naast het bekende immuunsysteem blijkt nu dat cellen zelf al een eerste verdedigingslinie vormen. Dit gebeurt via de proteasomen, kleine eiwitcomplexen die overtollige eiwitten afbreken of omzetten naar peptiden (bestaande uit aminozuren). Onderzoekers ontdekten dat sommige van deze restproducten, proteasoom-afgeleide verdedigingspeptiden (PDDP’s), een antibacteriële werking hebben.
De studie, gepubliceerd in Nature, laat zien dat deze peptiden bacteriën doden door hun celmembranen te beschadigen. Ze worden voortdurend aangemaakt, maar hun productie neemt toe bij een bacteriële infectie. Dit betekent dat cellen een zelfstandig afweersysteem hebben, los van de gebruikelijke en bij ons bekende immuunreactie.
Bescherming tegen infecties
Om de werking van deze verdedigingspeptiden te testen, kweekten onderzoekers menselijke cellen in het lab en infecteerden ze met bacteriën. Wanneer de werking van proteasomen werd geremd, groeiden de bacteriën sneller. Dit bevestigde dat de peptiden een rol spelen bij infectiebestrijding.
Vervolgens werd een specifiek peptide, afgeleid van het eiwit PPP1CB, getest op muizen met een longontsteking of een bloedbaaninfectie. De muizen die dit peptide kregen toegediend, vertoonden een sterke afname van bacteriële groei en hadden minder weefselschade. In een aantal gevallen werkte het peptide net zo goed als bestaande antibiotica.
Nieuwe kansen voor antibiotica
Een belangrijk aspect van deze ontdekking is de mogelijkheid om nieuwe antibiotica te ontwikkelen. Antibioticaresistentie vormt een groot probleem, en natuurlijke afweerpeptiden uit het lichaam kunnen een alternatief bieden. Omdat deze stoffen van nature door het lichaam worden geproduceerd, kunnen ze beter worden verdragen dan synthetische antibiotica.
Bovendien blijkt uit de studie dat het lichaam de productie van deze peptiden kan verhogen bij infecties. Dit gebeurt via het eiwit PSME3, dat de proteasomen stimuleert om meer antibacteriële peptiden te maken. Deze nieuwe inzichten kunnen helpen bij het ontwikkelen van nieuwe behandelingen voor mensen met een verzwakt immuunsysteem of resistentie voor bepaalde antibiotica.
Een verborgen wapen in onze cellen
Proteasomen spelen niet alleen een rol in het opruimen van oude eiwitten, maar dragen ook bij aan de afweer tegen bacteriën. En met deze nieuwe doorbaak in onderzoek naar de werking van ons lichaam wordt maar weer aangetoond dat wij nog lang niet hierover zijn uitgeleerd. En door deze nieuwe kennis te benutten, verder te onderzoeken kunnen mogelijk nieuwe nieuwe behandelingen worden ontwikkeld die infecties bestrijden zonder traditionele antibiotica.
Bron: Cell-innate immunity by proteasome-derived defence peptides. Nature (2025).
Onderzoekers en medici pleiten voor versterking immuunsysteem