Health

We weten eindelijk hoe dodelijke schimmelmeningitis zich in de hersenen verspreidt, en het is wreed

Pathogene pathogenen zijn notoir gevaarlijke vijanden die talloze trucs hebben ontwikkeld om het immuunsysteem van het lichaam te dwarsbomen. Een van de meest angstaanjagende zijn degenen die het zenuwstelsel kunnen binnensluipen en zelfs de hersenen kunnen infecteren.

Nu heeft een nieuwe studie door onderzoekers uit het VK, Australië en Singapore een time-lapse van moorden bij in het laboratorium gekweekte zebravissen vastgelegd, waaruit blijkt hoe een schimmel die een zeldzame vorm van meningitis veroorzaakt, zich verspreidt in de bloedbaan en in de hersenen.

Alsof knijpen tussen de strakke cellen van de bloed-hersenbarrière of liften in hersengebonden immuuncellen (zoals veel andere pathogenen doen) niet genoeg was, lijkt het erop dat een microbe die verantwoordelijk is voor meningitis wordt genoemd Cryptococcus neoformans heeft nog een truc in petto: het blokkeren en barsten van de kleine bloedvaten in de hersenen van de zebravis.

“De hersenen hebben een zeer complexe en effectieve verdediging tegen microben”, zegt hoofdauteur Simon Johnston, een onderzoeker naar infectieziekten aan de Universiteit van Sheffield, VK.

“Maar we hebben een eenvoudige en effectieve methode gevonden die microben kunnen gebruiken om uit het bloed te ontsnappen en de hersenen binnen te dringen.”

Meningitis is een levensbedreigende ziekte die wordt veroorzaakt door bacteriële of schimmelinfecties van de hersenen en het ruggenmerg die leiden tot zwelling en ontsteking van de hersenvliezen, het beschermende membraan dat het centrale zenuwstelsel bedekt.

Meningitis kan dodelijk zijn als het niet snel wordt herkend en behandeld. een probleem dat nog wordt verergerd door de groeiende dreiging van antimicrobiële resistente infecties, die nu de derde belangrijkste doodsoorzaak wereldwijd zijn.

Ontvangers van organen, mensen met hiv/aids en anderen met een verzwakt immuunsysteem lopen het grootste risico om schimmelmeningitis op te lopen, die zich niet rechtstreeks tussen mensen verspreidt en niet kan worden opgepikt door de omgeving.

Hoewel er veel microscopische boosdoeners kunnen zijn van meningitis, waarvan er vele worden aangetroffen in met insecten gevulde grond, C. neoformans veroorzaakt schimmelmeningitis, die zeldzamer is dan andere vormen van de ziekte die door vaccinatie kunnen worden voorkomen. Het is bekend dat de ziekteverwekker de bloedvaten beschadigt, maar het is onduidelijk hoe precies.

“We zijn met dit onderzoek begonnen omdat we wisten dat er onverklaarbare schade aan bloedvaten was bij sommige patiënten met meningitis”, zegt Johnston, die in eerder werk heeft uitgelegd hoe C. neoformans manipuleert immuuncellen.

In deze studie gebruikten Johnston en collega’s snelgroeiende transparante zebravissen om te observeren hoe C. neoformans gedraagt ​​zich in bloedvaten, die in onderstaande afbeelding paars gekleurd zijn. de C. neoformans schimmelsporen worden weergegeven in fluorescerend geel.

Met behulp van live-celbeeldvormingstechnieken met hoge resolutie visualiseerden de onderzoekers de fluorescent gelabelde, door bloed overgedragen schimmelindringers gedurende meerdere dagen. De microben hebben zich vastgezet in de bloedvaten, waardoor de bloedstroom wordt beperkt en de bloedtoevoer wordt geblokkeerd. Terwijl de infectieuze microben zich vermenigvuldigden, rekten en scheurden de bloedvaten, waardoor ze vrijkwamen C. neoformans in het hersenweefsel van de zebravis.

geel gelabeld C. neoformans paars gekleurd bloedvat barstte. (Universiteit van Sheffield)

zelfs single C. neoformans cellen kunnen vast komen te zitten in kleine bloedvaten, waardoor schimmelmassa’s kunnen ontstaan ​​die bloedvaten kunnen blokkeren; deze leken verdacht veel op schimmel- of bacteriemassa’s die naast hersencapillairen werden gevonden in postmortale rapporten van mensen die aan de ziekte waren overleden.

Bij de zebravis verhoogden de blokkades niet alleen de lokale bloeddruk, maar naarmate de bloedstroom langzamer ging, verhoogde de schimmelobstructie ook de spanning in de wanden van nabijgelegen bloedvaten, waardoor ze vatbaarder werden voor scheuren.

“Eerder onderzoek was gericht op hoe microben hersenafweer kunnen afbreken of immuuncellen kunnen gebruiken als een weg naar de hersenen”, zegt Johnston. “We kunnen aantonen hoe, voor sommige microben, het beschadigen van bloedvaten een zeer effectieve methode van invasie is.”

Naast dit – en dit is zeer inzichtelijk – ontdekte het team ook dat C. neoformans de massa’s stapelden zich gemiddeld op twee dagen voordat de bloedvaten barsten, een smal venster waarin artsen mogelijk konden ingrijpen om een ​​infectie te stoppen voordat de schade was aangericht.

“Meningitis-veroorzakende infecties kunnen worden behandeld met antimicrobiële middelen, maar patiënten zijn vaak erg ziek en er kan veel schade worden aangericht voordat de behandeling effectief is”, zegt Johnston.

Hopelijk zal het begrijpen hoe schimmelmeningitis zich in de hersenen verspreidt, leiden tot nieuwe therapieën die de schade aan bloedvaten in de hersenen helpen beperken, terwijl antischimmelbehandelingen werken om de infectie te verwijderen.

Dergelijke behandelingen zijn op dit moment slechts een utopie, aangezien de beeldvormingsexperimenten werden uitgevoerd op kleine zebravissen.

Desalniettemin geloven Johnston en zijn collega’s dat hun bevindingen relevant kunnen zijn voor andere soorten infecties die bloedvaten beschadigen of scheuren, hoewel ze opmerken dat deze mechanismen waarschijnlijk variëren tussen microbiële soorten.

De studie is gepubliceerd in PLOS-pathogenen.

About the author

samoda

Leave a Comment