Mitochondriën staan ​​bekend als energieleveranciers voor onze cellen, maar spelen ook een belangrijke rol in de afweer tegen ziekteverwekkers. Ze kunnen immuunreacties initiëren en ziekteverwekkers de voedingsstoffen ontnemen die ze nodig hebben om te groeien. Een onderzoeksteam onder leiding van Lena Pernas van het Max Planck Instituut voor Biologie van veroudering in Keulen, Duitsland, heeft nu aangetoond dat ziekteverwekkers mitochondriale afweermechanismen kunnen uitschakelen door een normale cellulaire reactie op stress te kapen.

Om te overleven, moeten ziekteverwekkers voedingsstoffen van hun gastheer verwerven en de verdediging van de gastheer tegengaan. Eén zo'n verdediging komt van de mitochondriën van de gastheer, die hen de voedingsstoffen kunnen ontnemen die ze nodig hebben en zo hun groei beperken. "We wilden weten hoe het mitochondriaal gedrag anders verandert wanneer mitochondriën en ziekteverwekkers elkaar ontmoeten in cellen. Omdat het buitenmembraan van deze organellen het eerste contactpunt is met de ziekteverwekkers, hebben we het nader bekeken", legt Lena Pernas, onderzoeksgroep uit. leider bij het Max Planck Institute for Biology of Ageing.

Mitochondriën verliezen hun 'huid'

De onderzoekers besmetten cellen met de menselijke parasiet Toxoplasma gondii en observeerden levend onder de microscoop wat er met het buitenste compartiment van de mitochondriën gebeurt. "We zagen dat mitochondriën in contact met de parasiet grote structuren van hun buitenmembraan begonnen af ​​te scheiden. Dit was zo raadselachtig voor ons. Waarom zouden mitochondriën afstoten wat in wezen de poort is tussen hen en de rest van de cel?" zegt Xianhe Li, eerste auteur van de studie.

Vijandige overname

Maar hoe krijgt de parasiet de mitochondriën zover? Het onderzoeksteam kon aantonen dat de ziekteverwekker een eiwit heeft dat functioneel een mitochondriaal eiwit van de gastheer nabootst. Het bindt zich aan een receptor op het buitenmembraan van mitochondriën, om toegang te krijgen tot de machinerie die ervoor zorgt dat eiwitten in de mitochondriën worden getransporteerd. "Door dit te doen, kapt de parasiet een normale gastheerreactie op mitochondriale stress die, in de context van infectie, de mitochondriën effectief ontwapent", zei Pernas. "Andere onderzoekers hebben aangetoond dat een SARS-CoV-2-viruseiwit zich ook bindt aan deze transportreceptor. Dit suggereert dat de receptor een belangrijke rol speelt in de interactie tussen gastheer en ziekteverwekker. Maar verder onderzoek is nodig om de rol ervan tijdens verschillende infecties beter te begrijpen. "

Het onderzoek is gepubliceerd in Science .