Vraag 9Longinfecties bij CF-patiënten

Wetenschappers hebben mogelijk ontdekt waardoor de longen van patiënten met taaislijmziekte snel geïnfecteerd raken. Deze ontdekking zou kunnen leiden tot een behandelmethode om longinfecties bij deze patiënten te voorkomen. Patiënten met taaislijmziekte (cystische fibrose, CF) hebben een afwijking in het CFTR-gen waardoor de slijmvliezen in het lichaam dik, taai slijm produceren. Het was tot nu toe onduidelijk hoe dit in de longen leidt tot een verstoorde afweer, bijvoorbeeld tegen bacteriën. Nu blijkt dat bij patiënten met CF de dunne slijmlaag van het longslijmvlies zuurder is dan bij gezonde personen. Hierdoor worden ingeademde bacteriën niet gedood door lysozymen. Dit probleem kan mogelijk in een vroeg stadium worden aangepakt door de slijmlaag minder zuur te maken. Bacteriën kunnen op verschillende manieren onschadelijk gemaakt worden: 1 Macrofagen verteren de bacteriën in de longblaasjes. 2 Trilharen verplaatsen de bacteriën naar de keelholte. Na het doorslikken worden ze door het maagzuur gedood. 3 T-lymfocyten en B-lymfocyten maken de bacteriën onschadelijk. 4 Lysozymen breken de celwand van bacteriën af.

Henk Haagsman, hoogleraar moleculaire afweer aan de Universiteit Utrecht, vermoedde een verband tussen de zuurdere slijmlaag en het veel voorkomen van longinfecties bij CF. Zijn hypothese was: de werking van bacteriedodende eiwitten (lysozymen) in het longslijmvlies wordt bij patiënten met CF geremd door de lagere pH. Om deze hypothese te testen werd een experiment uitgevoerd met varkens. Het longslijmvlies van gezonde varkens werd behandeld met een NaCl-oplossing of met CO 2 . Door de CO 2 wordt de pH van het longslijmvlies verlaagd, waardoor deze overeenkomt met de pH van het longslijmvlies van varkens met CF. Met NaCl blijft de pH hetzelfde. Het longslijmvlies van varkens met CF werd behandeld met NaCl of met NaHCO . Door NaHCO wordt de pH verhoogd, zodat de pH van gezonde 3 3 varkenslongen benaderd wordt. Vervolgens werd bij de vier groepen varkens het longslijmvlies geïnfecteerd met de bacterie Staphylococcus aureus . Hierna werd de sterfte van deze bacteriën bepaald. Voor het onderzoek heeft men nauw verwante biggen met en zonder CF vergeleken. CF wordt ook bij varkens veroorzaakt door een autosomaal recessief allel van het CFTR-gen. De biggen die in het onderzoek werden gebruikt waren allemaal homozygoot voor het CFTR-gen.

Haagsman concludeerde uit de resultaten van het onderzoek dat zijn hypothese aannemelijk is. afbeelding 1 100 100 sterfte sterfte Staphylococcus Staphylococcus aureus aureus (%) (%) 50 50 0 0 1 2 3 4 1 2 3 4 P Q 100 100 sterfte sterfte Staphylococcus Staphylococcus aureus aureus (%) (%) 50 50 0 0 1 2 3 4 1 2 3 4 R S Legenda: 1: longslijmvlies van gezonde varkens behandeld met NaCl 2: longslijmvlies van gezonde varkens behandeld met CO2 3: longslijmvlies van varkens met CF behandeld met NaCl 4: longslijmvlies van varkens met CF behandeld met NaHCO3

Verklaar waardoor lysozymen niet goed werken in de zure slijmlaag bij CF-patiënten.