SUIKERS ALS VACCINS

Suiker als universele taal in onze darmen

Suiker is zoveel meer dan voeding, zoetstof en bron van energie. Zowel mensen als bacteriën gebruiken suikers om te communiceren. Eens we deze universele suikertaal begrijpen, opent dit perspectieven voor het ontwikkelen van nieuwe vaccins in de strijd tegen bijvoorbeeld hersenvliesontsteking en diarree.

Veel ziektes worden veroorzaakt door bacteriën. Met de opmars van antibioticaresistentie is de zoektocht naar nieuwe behandelingsmethoden actueler dan ooit. Onderzoek toonde aan dat suikers en suikergebaseerde vaccins hierin een cruciale rol kunnen spelen.

De bacteriële mens
We kunnen ons stilaan afvragen hoe 'menselijk' we zijn. Volgens diverse onderzoeken valt de mens te vergelijken met een wandelende bacteriële container. Vooral in onze darmen zitten enorme hoeveelheden microscopische organismen, vooral bacteriën. Die bacteriën zijn van levensbelang voor de mens en helpen ons onder andere bij de vertering van voedsel. Bacteriën hebben dus lang niet altijd slechte bedoelingen en de goede bacteriën beschermen ons zelfs tegen infecties door ‘bad guys’.

Onderzoekers proberen de microscopische bewoners van de darmen in kaart te brengen om meer te weten te komen over de werking van het menselijk lichaam. Het is één zaak om te weten welke beestjes er in ons leven, uitvissen hoe ze communiceren met elkaar en onze darmen een andere. Om dit te begrijpen kijken we vooral naar het oppervlak van bacteriën en menselijke darmcellen, op zoek naar belangrijke moleculen die hierin een rol kunnen spelen. Eens die in kaart gebracht, kunnen we die info gebruiken in de zoektocht naar nieuwe therapieën.

Suikerbarcode
Suikers blijken een belangrijke rol te spelen in de communicatie tussen de micro-organismen van de darmflora en de darmen. Bacteriën kunnen we vergelijken met gummybeertjes: net als de populaire snoepjes, is het oppervlak van bacteriën omgeven door suikers. Structuren opgebouwd uit suikers kunnen gehele bacteriën omgeven of vastzitten op andere bacteriële oppervlaktemoleculen, zoals eiwitten. Al deze gesuikerde moleculen samen vormen een unieke suikerstructuur eigen aan een soort bacteriën: een suikerbarcode.

Ziekmakende bacteriën gebruiken deze suikers om onopgemerkt te blijven voor het menselijk afweersysteem dat constant op de loer ligt om slechteriken te verwijderen. Andere slechte bacteriën gebruiken de suikers om zich beter vast te hechten in de darm en zo het menselijk afweersysteem te beïnvloeden.

Ook goede bacteriën houden van suikers
Nu gebruiken niet alleen de ziekteverwekkende bacteriën deze strategie, ook de ‘good guys’ gebruiken deze suikers om te communiceren met hun omgeving. Over de rol van suikerstructuren in goede bacteriën is echter nog maar heel weinig bekend. Microbiologe Hanne Tytgat (KU Leuven & UAntwerpen) onderzocht de suikerbarcode van de goede bacterie Lactobacillus rhamnosus GG, LGG voor de vrienden. Deze bacterie maakt bij sommige mensen deel uit van de darmflora en heeft als probiotica een positief gezondheidseffect op de mens.

LGG blijkt een heel arsenaal aan eiwitten bezet met suikers te produceren, waaronder enkele die cruciaal zijn voor de communicatie tussen de bacterie en de omgeving. Bovendien ontdekte dr. Tytgat dat deze suikers effectief het potentieel hebben om te communiceren met het menselijk afweersysteem en ze hiervoor dus gelijkaardige strategieën gebruiken als hun verwanten met slechte bedoelingen.

Zoete belofte
Eens we in staat zijn de suikerbarcode van bacteriën te doorgronden en te begrijpen hoe deze universele suikertaal zorgt voor de communicatie met onze darmen, kunnen we deze kennis gebruiken voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen. Zo kunnen vaccins gegenereerd worden om specifiek bepaalde ziekteverwekkende bacteriën te bestrijden op basis van hun suikerbarcode. Helemaal ideaal wordt het als ongevaarlijke bacteriën dit vaccin zou kunnen aanmaken.

Vaccins gebaseerd op en gericht tegen de suikerbarcode van slechte bacteriën vormen de toekomst van de strijd tegen belangrijke aandoeningen veroorzaakt door ziekteverwekkende bacteriën, zoals hersenvliesontsteking en diarree. Bovendien dragen inzichten in de rol van suikers in de darmflora bij tot een beter begrip van de werking en aandoeningen van het darmstelsel en bij uitbreiding het hele menselijke lichaam.

Artikel door Hanne Tytgat 

Hanne Tytgat volgde een training in populairwetenschappelijk schrijven door Ann De Ron - www.fishgrowfeet.be