Darmmicrobiota kan rotavirus 'voorkomen en genezen'
Een toevallige ontdekking bij muizen kan leiden tot een remedie voor een van 's werelds meest dodelijke infecties.
De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) schat dat elk jaar 215.000 kinderen onder de 5 jaar overlijden door uitdroging als gevolg van ernstige diarree.
Een onbehandelbare rotavirus-infectie is verantwoordelijk voor deze gevallen.
Nu hebben onderzoekers van het Institute for Biomedical Sciences van Georgia State University (GSU) in Atlanta specifieke intestinale microbiota of micro-organismen geïdentificeerd die rotavirusinfecties kunnen voorkomen en genezen.
Hun studieresultaten verschijnen in het tijdschrift Cel.
"Deze studie", zegt senior auteur Andrew Gewirtz, "toont aan dat de samenstelling van de microbiota een grote bepalende factor is voor de vatbaarheid voor rotavirusinfectie."
Wat is rotavirus?
Rotavirus dankt zijn naam aan "rota" - het Latijnse woord voor "wiel" - omdat het virus een ronde vorm heeft. Het treft meestal zuigelingen en jonge kinderen, en het verspreidt zich gemakkelijk. Mensen met het virus kunnen het overdragen door te niezen en hoesten of door ongewassen of onjuist gewassen handen te gebruiken om oppervlakken en voorwerpen aan te raken en zo te besmetten.
Het virus kan tussen mensen worden overgedragen via oppervlakken zoals aanrecht en gootsteen, maar ook op gedeeld speelgoed, gereedschap en keukengerei.
Vaccins voorkomen in de meeste gevallen infectie en verkleinen de kans op een ernstige infectie. De Centers for Disease Control and Prevention (CDC) schatten dat het rotavirusvaccin jaarlijks 40.000 tot 50.000 ziekenhuisopnames in de Verenigde Staten voorkomt.
Volgens de CDC omvatten de symptomen van infectie "ernstige waterige diarree, braken, koorts of buikpijn" met diarree en braken die doorgaans 3 tot 8 dagen aanhouden.
In gebieden met voldoende aanvoer van schoon water voorkomt het toedienen van vocht levensbedreigende uitdroging.
Helaas is dit niet overal het geval en is een rotavirusinfectie bijzonder dodelijk in sommige delen van de wereld met lage inkomens.
Rotavirus-infecties kunnen mild of ernstig zijn, en de redenen hiervoor bleven onbekend tot de ontdekking door de GSU-onderzoekers.
Een toevallige doorbraak
Zoals de auteurs in hun paper uitleggen, "[rotavirus] -klaring vereist typisch adaptieve immuniteit", maar in dit geval creëerden de wetenschappers "onbedoeld" een model van immunodeficiënte muizen die ook resistent waren tegen het virus.
De wetenschappers veronderstelden dus dat dit te wijten zou kunnen zijn aan "geselecteerde microben" die bescherming boden tegen het virus. Om hun hypothese te verifiëren, testten ze of de virusresistentie werd overgedragen door co-housing en fecale transplantatie.
'Deze ontdekking was toevallig. We waren muizen aan het fokken en realiseerden ons dat sommige van hen volledig resistent waren tegen rotavirus, terwijl andere zeer vatbaar waren. We onderzochten waarom en ontdekten dat de resistente muizen verschillende microbiota droegen. Fecale microbiota-transplantatie bracht rotavirusresistentie over op nieuwe gastheren. "
Andrew Gewirtz
De onderzoekers ontdekten uiteindelijk dat een enkele bacteriesoort genaamd Segmented Filamentous Bacteria (SFB) de belangrijkste factor was bij het bepalen van de weerstand van een individu tegen rotavirus-infectie.
SFB vermindert ook de schade die het rotavirus veroorzaakt door zowel het afstoten van geïnfecteerde epitheelcellen als de vervanging ervan door nieuwe, gezonde cellen op gang te brengen.
"Het is een nieuwe fundamentele ontdekking die zou moeten helpen om de vatbaarheid voor rotavirusinfecties te begrijpen", merkt Gewirtz op.
De ontdekking door het GSU-team is slechts een eerste stap in de strijd tegen rotavirus bij mensen.
Eerste auteur Zhenda Shi, die werkt bij de rotavirusafdeling van de CDC, onderzoekt momenteel hoe relevant deze ontdekking bij muizen is voor mensen.
Zoals Gewirtz opmerkt, levert het onderzoek van het team "geen onmiddellijke behandeling voor mensen op, maar biedt het een potentieel mechanisme om de differentiële gevoeligheid van verschillende populaties en verschillende mensen voor een enterische virale infectie te verklaren."
"Bovendien kan het leiden tot nieuwe strategieën om virale infecties te voorkomen en te behandelen", besluit hij.
