Dit blijkt uit een nieuwe studie van onderzoekers van Queen’s University Belfast in Ierland, waaruit blijkt dat sommige patiënten met auto-immuunziekten een hoger dan normaal gehalte hebben van een “mimetisch eiwit” dat wordt geproduceerd door Bacteroides fragilis, een lid van het menselijke darmmicrobioom.
Studie auteur Sheila Patrick, PhD, professor aan Queen’s University, zegt dat deze specifieke microbe in de darm eiwitmoleculen pompt die een menselijk eiwit nabootsen, waardoor het menselijke afweersysteem per ongeluk zijn eigen cellen aanzet, wat bijdraagt aan auto-immuun deregulatie.
De studie, “Antigenic mimicry of ubiquitin by the gut bacterium Bacteroides fragilis: a potential link with autoimmune disease,” werd gepubliceerd in Clinical and Experimental Immunology en komt meer dan 15 jaar nadat de onderzoekers voor het eerst begonnen met het onderzoeken van het onderwerp.
“Toen we in het begin van de jaren 2000 de eerste volledige genoomsequentie van de referentietype stam van de darmbacterie Bacteroides fragilis uitvoerden, waren we verbaasd te ontdekken dat het een homoloog van zoogdier ubiquitine produceert,” zegt Patrick. “Ubiquitine wordt in alle eukaryote cellen aangetroffen, maar niet in bacteriën. B. fragilis is daarom uniek onder de bacteriën omdat het een versie van eukaryotisch ubiquitine produceert en exporteert die zeer dicht bij zoogdieren ubiquitine ligt en waarvan wordt voorspeld dat het structureel vergelijkbaar is.”
Destijds veronderstelden de onderzoekers dat dit niveau van moleculaire mimicry de afbraak van immuunzelftolerantie voor ubiquitine zou kunnen veroorzaken en zou kunnen leiden tot de productie van zelfreactieve antilichamen tegen ubiquitine. De afbraak van zelftolerantie, waarvan wordt gedacht dat deze wordt veroorzaakt door moleculaire mimicry, is een kenmerkende auto-immuunziekte.
Voor deze nieuwe studie screenden de onderzoekers serum van patiënten die naar een immunologisch diagnostisch laboratorium waren doorverwezen om te testen op de aanwezigheid van antilichamen tegen ofwel of beide BfUbb en humaan ubiquitine en vergeleken deze met serum van gezonde individuen.
Related: The Impact of Dietary Intervention on Lupus
De bacterie B. fragilis is lid van de normale menselijke darmmicrobiota – vrijwel iedereen is erdoor gekoloniseerd – hoewel niet ieders B. fragilis BfUbb produceert.
Sommige mensen hadden antilichamen die zowel met de menselijke als de B. fragilis-versie van ubiquitine reageerden. Daarom suggereren de bevindingen dat een eerste reactie op het unieke deel van de B. fragilis-versie van ubiquitine de productie van antilichamen tegen het deel van het molecuul dat hetzelfde is als de menselijke versie, kan uitlokken.
“We hebben ontdekt dat sommige mensen antilichamen hebben tegen het unieke deel van B. fragilis ubiquitine,” zegt Patrick. “Dit bewijst dat B. fragilis ubiquitin de menselijke darmwand kan passeren en een immuunrespons kan opwekken. We ontdekten dat mensen met auto-immuunziekten, zoals lupus en reumatoïde artritis, meer kans hebben dan gezonde vrijwilligers om antilichamen tegen BfUbb te hebben.”
Aangezien auto-immuunziekten chronische ziekten zijn met een aanzienlijke bijbehorende morbiditeit en mortaliteit, naast de kosten voor de gezondheidszorg op lange termijn die deze aandoeningen met zich meebrengen, merkt Patrick op dat de ontdekking van de B. fragilis mimicry van menselijke ubiquitine belangrijk is.
“Er is momenteel geen precies begrip van hoe deze ziekten tot stand komen, hoewel het algemeen bekend is dat een ongepaste auto-immuunreactie een centraal aspect van de ziekte is,” zegt ze. “Ons project heeft daarom het potentieel om een significante impact te hebben op de gezondheid en het welzijn van een groot aantal individuen.”
Daarnaast gelooft ze dat de studie ongekend is en zal leiden tot toekomstige studies op dit gebied die veel van deze auto-immuunziekten beter kunnen begrijpen.
“Hoewel de hypothese dat moleculaire mimicry auto-immuunziekten triggert goed wordt herkend, is dit de eerste keer dat BfUbb, een bacteriële mimic van ubiquitine, is ontdekt,” zegt ze. “Deze ontdekking, samen met onze demonstratie van een antilichaamrespons op BfUbb bij mensen, is nieuw omdat onze gegevens wijzen op een potentiële nieuwe trigger van sommige soorten auto-immuunziekte die afkomstig is van de darmmicrobiota.”
Toekomstige studies over het onderwerp zullen gericht zijn op het ontdekken van de relatie tussen het stadium van de ziekte en antilichaamniveaus tegen de bacteriële mimic bij individuele patiënten, wat kan helpen bij de ontwikkeling van een snelle test die tot doel heeft antilichamen tegen de bacteriële ubiquitine op te sporen en inzicht te geven in de aanleg van een persoon voor een auto-immuunziekte.
Keith Loria is een bekroonde journalist die al bijna 20 jaar voor grote kranten en tijdschriften schrijft.