Hoe sommige teken zichzelf beschermen tegen dodelijke bacteriën op de menselijke huid

Teken kunnen reden hebben om net zo op onze hoede te zijn voor ons als wij voor hen.

Bacteriën die mogelijk dodelijk zijn voor de bloedzuigers, leven op de menselijke huid. Maar een gen van bacteriën die ongeveer 40 miljoen jaar geleden in hun genetische code werden opgenomen, helpt de spinachtigen te beschermen tegen die potentiële microbiële moordenaars, vindt een nieuwe studie.

Dat gen maakt een eiwit, genaamd Dae2, dat zwartbenige teken (Ixodes scapularis) kunnen gebruiken afweren van microbiële bedreigingen, melden onderzoekers 10 december in Cel. Maar het is geen wapen voor gelijke kansen. In een reageerbuis rotzooit het eiwit niet met bacteriën die de teken niet hinderen, inclusief Borrelia burgdorferi, de bacteriële oorzaak van de ziekte van Lyme.

De bevinding kan verklaren hoe teken voorbij de afweer van mensen kunnen komen om ziekten over te brengen via hun beet, waaronder de ziekte van Lyme, de meest voorkomende door teken overgedragen ziekte in Noord-Amerika (SN: 23/06/16).

Het speeksel van de spinachtigen herbergt veel bacteriedodende eiwitten. Maar weinig studies hebben geanalyseerd hoe dergelijke eiwitten teken in staat stellen zichzelf te verdedigen tegen bepaalde microben, terwijl ze soorten behouden die niet gevaarlijk zijn voor de teken, zegt Albert Mulenga, een vectorbioloog aan de Texas A&M University in College Station, die niet bij het onderzoek betrokken was. Dergelijke studies kunnen wetenschappers helpen de eiwitten te lokaliseren die cruciaal zijn voor het voeren van teken en voor de overdracht van ziekten. Onderzoekers kunnen dan manieren ontwikkelen om met deze eiwitten te interfereren en voorkomen dat teken ziektes verspreiden.

Bacteriën gebruiken tegenwoordig hun versie van Dae2 om andere bacteriën aan te vallen en te doden die strijden om voedingsstoffen door een onderdeel van de celwand te richten en af ​​te breken. Zonder die component breken rivaliserende bacteriecellen af ​​en sterven ze. Maar het was onduidelijk hoe zwartbenige teken hun versie van Dae2 gebruiken, die wordt aangetroffen in teekspeeksel en ingewanden.

De grootste vraag was welke bacterie het Dae2-doelwit van de teken doet, zegt Seemay Chou, een microbioloog en biochemicus aan de University of California, San Francisco.

Chou en collega’s voorspelden dat Dae2 zwartbenige teken zou kunnen helpen de groei van B. burgdorferi. Eerder werk had aangetoond dat tikken zonder Dae2 droeg meer van de microbe van de ziekte van Lyme dan teken met Dae2 wanneer de spinachtigen zich voedden met muizen die besmet waren met de microbe. Maar bij herhaalde experimenten bleek dat het eiwit de bacteriën in een reageerbuis niet kon doden, wat suggereert dat de hypothese van het team verkeerd was.

“We wilden dat dat zo erg was dat we de rode lichten misten die ons vertelden dat dit niet het geval kan zijn”, zegt Beth Hayes, een microbioloog in het laboratorium van Chou.

Toen Chou, Hayes en collega’s eindelijk begonnen met het testen van het eiwit tegen andere soorten bacteriën, bleek de Dae2 van de teken verrassend effectief te zijn. In een reageerbuis doodde Dae2 Bacillus subtilis, een veel voorkomende bacteriesoort die in de bodem wordt aangetroffen, evenals soorten die op de huid van de mens leven, zoals Staphylococcus epidermidis en Corynebacterium propinquum. Die bacteriën veroorzaken doorgaans geen ziekte bij mensen. Maar ze zouden slecht nieuws kunnen zijn voor teken, concludeerden de onderzoekers.

Wanneer teken dat werd belet Dae2 te maken of waarvan de activiteit geblokkeerd was, gevoed werd met muizen, hadden de spinachtigen de neiging om hogere niveaus van Staphylococcus bacteriën dan teken met actieve Dae2. En toen de onderzoekers teken zonder Dae2 besmetten S. epidermidis, minder dan 40 procent overleefde het langer dan een dag. De meeste geïnfecteerde teken die Dae2 hadden, overleefden echter net zo lang als niet-geïnfecteerde teken.

Terugkijkend “heeft het geen zin om te kijken naar de dingen die overleven en bloeien in teken”, zegt Chou. “De ziekteverwekker van Lyme is duidelijk in harmonie met de teek, dus als het immuunsysteem van de teek evolueerde om zich op iets te richten, zijn het alle dingen die er niet zijn.”

Het is nog steeds onduidelijk wat er kan gebeuren met teken die tegenkomen Staphylococcus bacteriën in de natuur. “We weten echt niet hoeveel bacteriën er in de bloedmeel zitten [ticks] eten, ”zegt Mulenga. Het is mogelijk dat de spinachtigen worden blootgesteld aan niveaus die niet dodelijk zijn, maar die andere negatieve effecten kunnen hebben, zoals voorkomen dat teken door hun levenscyclus gaan.

Toch benadrukken de bevindingen dat teken ‘echt elegante bloedzuigmachines’ zijn, en benadrukken ze dat het woord ‘ziekteverwekker’ slechts een status is, afhankelijk van wie de gastheer is, zegt Chou. Omdat teken zich voeden met bloed, is er een “spiegelsituatie waarin de teken [carry] de Lyme-ziekteverwekker, die super slecht voor ons is, en onze huidmicroben zijn super slecht voor de teken, ”zegt ze.