Onze immuuncellen moeten nauwkeurig de hoeveelheid vreemde indringers meten, of het nu een virus of een splinter is, om te kunnen reageren met de juiste, gekalibreerde hoeveelheid ontsteking.

Onderzoekers hebben nu ontdekt dat dit fijne evenwicht gedeeltelijk wordt bereikt doordat immuuncellen microRNA (miRNA) naar elkaar sturen.

Ons immuunsysteem communiceert voortdurend via deze kleine RNA-moleculen, maar dit is de eerste keer dat wetenschappers precies begrijpen hoe miRNA-berichten een nauwkeurige kalibratie van immuunreacties mogelijk maken.

"We zien dat de cel de infectielast waarneemt en op basis daarvan de juiste hoeveelheid van de juiste factor vrijgeeft om ontstekingen uit te schakelen", zegt Howard Hang, PhD, senior auteur en assistent-professor bij de afdeling Microbiologie. &Immunologie aan de Universiteit van Californië, San Francisco (UCSF). "Dit mechanisme zorgt ervoor dat je geen hyperontsteking krijgt, die veel ontstekingsziekten veroorzaakt, of hypo-ontsteking, waardoor infecties niet kunnen worden bestreden."

De onderzoekers voerden hun onderzoek uit bij muizen en een soort bodembacterie, maar Hang zei dat de mechanismen hetzelfde zullen zijn bij mensen en andere ziekteverwekkers.

Het team van Hang ontdekte dat immuuncellen tijdens infectie een zwerm miRNA-bevattende extracellulaire blaasjes (EV's) vrijgeven die worden opgenomen door andere nabijgelegen aangeboren immuuncellen – de schildwachten van ons immuunsysteem – die macrofagen en neutrofielen worden genoemd.

De lading miRNA van de EV's vertelt deze immuuncellen hoeveel ziekteverwekkers ze zijn tegengekomen door de miRNA-berichten af ​​te leveren.

In wezen meten de miRNA-moleculen de infectielast binnen een bepaalde locatie en verspreiden dit vervolgens naar nabijgelegen immuuncellen, waardoor ze hun reactie aanpassen.

"Deze EV's helpen de geïnfecteerde cellen tegen de niet-geïnfecteerde cellen te zeggen:'Hé, we zijn geïnfecteerd. Er zijn hier veel slechte dingen. We maken veel inflammatoire cytokines aan, en dat zou jij ook moeten doen, maar misschien niet zo veel als dat zijn we', zei Hang.

De resultaten van de studie, gepubliceerd in het tijdschrift Cell op 11 oktober 2018, hebben implicaties voor het begrijpen en behandelen van een breed scala aan ziekten en aandoeningen waarbij het immuunsysteem betrokken is, zei Hang.

Deze omvatten bacteriële en virale infecties, sepsis en andere ontstekingsziekten, en sommige vormen van kanker.

Bij kanker zou miRNA bijvoorbeeld tumoren kunnen helpen de immuundetectie te omzeilen, zei Hang.

"Wat we hier leren gaat ook over hoe kankercellen aan immuunbewaking ontsnappen, misschien door gebruik te maken van hetzelfde mechanisme", zegt Hang.

"Een kankercel zou deze EV's kunnen vrijgeven als een manier om de ontstekingsreactie een beetje af te remmen, waardoor de tumor onopgemerkt door het immuunsysteem kan groeien."

Hang bestudeert nu de rol van miRNA in de reacties van immuuncellen op virussen, de volgende stap in het begrijpen van de generaliseerbaarheid van dit mechanisme.

Hij werkt ook samen met UCSF-oncoloog Matthew Krummel, MD, PhD, om te onderzoeken hoe kankercellen miRNA manipuleren om te communiceren en het immuunsysteem te dwarsbomen.

"Dit werk geeft ons inzicht in de manier waarop het immuunsysteem communiceert en hoe tumoren die communicatie kunnen verstoren", zegt Hang. "We kunnen deze informatie gebruiken om nieuwe medicijnen en behandelingen te ontwerpen om de juiste immuunrespons te herstellen."

Het onderzoeksteam bestaat uit leden van UCSF, evenals The Jackson Laboratory en het Dana-Farber Cancer Institute.