Als het gaat om het bestuderen van virale infecties, heeft het menselijke immuunsysteem al lang de schijnwerpers gestolen. Wetenschappers hebben tientallen jaren lang nagedacht over de vraag hoe deze complexe reeks van verdedigingen is geëvolueerd om dodelijke virussen te bestrijden en te overleven, en over de vele manieren waarop het immuunsysteem kan variëren tussen populaties, leeftijdsgroepen en zelfs geslacht. Maar er zijn er twee voor tango nodig - in dit geval het immuunsysteem en zijn indringer. En tot nu toe is er veel minder aandacht besteed aan het feitelijk infecteren.
gerelateerde inhoud
- Een van Amerika's eerste vrouwelijke kinderartsen redde levens gedurende 74 jaar
- Virusgenen in menselijk DNA kunnen ons, verrassend genoeg, helpen infecties te bestrijden
Dat is jammer, want virussen zijn misschien veel slimmer dan waar we ze aan verdienen. Nu suggereert nieuw onderzoek dat sommige stiekeme ziekteverwekkers zijn geëvolueerd om rekening te houden met een bijzonder belangrijke factor over hun gastheren: hun geslacht. Een studie die gisteren in het tijdschrift Nature Communications is gepubliceerd, constateert dat het leukemievirus mogelijk is geëvolueerd om het gemakkelijker te maken voor sommige vrouwen, vermoedelijk om de kans te vergroten dat het aan hun kinderen wordt doorgegeven.
Met andere woorden, virussen kunnen de verschillen tussen de seksen beter begrijpen dan wij. "Dit is een heel mooi voorbeeld van hoe de evolutie van de ziekteverwekker echt van invloed is op gezondheid en geneeskunde, " zegt Vincent Jansen, een wiskundig bioloog aan de Royal Holloway University en hoofdauteur van de studie. "Ik denk dat dat iets is dat niet altijd eerder werd gewaardeerd."
Net zoals mannen en vrouwen verschillende strategieën hebben ontwikkeld om met de slingers en pijlen van de samenleving om te gaan, hebben hun immuunsystemen dat ook. Over het algemeen neigen vrouwen ertoe om veel agressievere aanvallen op infecties uit te voeren, wat kan helpen om ze sneller op te ruimen, maar ook kan leiden tot intensere auto-immuunreacties op ziekten en vaccins. Biologen debatteren nog steeds over de reden voor deze discrepantie, maar ze vermoeden dat het te maken kan hebben met de verschillende niveaus van hormonen bij mannen en vrouwen, of met verschillend tot expressie gebrachte genen tussen de seksen.
Maar tot nu toe hadden biologen niet diep gekeken hoe virussen konden profiteren van genderverschillen. Jansen zei zelfs dat hij aanvankelijk nogal sceptisch was toen zijn collega aan de universiteit, bioloog Francisco Úbeda, zich voor het eerst afvroeg of het mogelijk was dat ziekteverwekkers geëvolueerd konden zijn om de seksen anders te beïnvloeden. "Ik verwachtte dat virussen of bacteriën een one-size-fits-all strategie hebben als het gaat om mannelijke en vrouwelijke gastheren, " zegt Jansen.
Nadat Úbeda echter een wiskundig evolutiemodel had gebouwd dat aantoonde dat het theoretisch mogelijk was, besloot Jansen op zoek te gaan naar gegevens uit de echte wereld om te zien of het echt waar was. "Dat is niet zo eenvoudig als het klinkt", zegt Jansen.
Hij en Úbeda hadden een gedetailleerde gegevensset nodig om te zien hoe een ziekte een bepaalde groep mensen kan beïnvloeden. Ze ontdekten dat gegevens in epidemiologiestatistieken uit studies kijken naar duizenden mensen over humaan T-cel lymfotroop virus-1, een virus dat kan veranderen in volwassen T-cel leukemie bij ongeveer 1 tot 5 procent van de besmette mensen. Jansen en Úbeda vergeleken specifiek hoe vaak infecties leidden tot leukemie bij mannen en vrouwen in het Caribisch gebied versus Japan, zonder culturele of leeftijdsgebonden factoren te onderzoeken.
In Japan geven vrouwen de neiging om hun baby's gemiddeld meerdere maanden langer borstvoeding te geven dan vrouwen in het Caribisch gebied, volgens gegevens van de Wereldgezondheidsorganisatie. Dit lijkt een belangrijk verschil te zijn waardoor het virus zijn dodelijkheid onder vrouwen in Japan heeft verminderd. De tarieven voor de ontwikkeling van leukemie door infecties zijn ongeveer gelijk bij mannen en vrouwen in het Caribisch gebied, zegt Jansen, terwijl vrouwen in Japan ongeveer drie keer minder kans hebben om leukemie te ontwikkelen door het virus. Volwassen T-cel leukemie of lymfoom doodt ongeveer 50 tot 90 procent van de mensen die het ontwikkelen binnen 4 tot 5 jaar.
Vrouwen in Japan geven langer borstvoeding, zegt Jansen, wat het virus meer kansen biedt om zich van moeder op kind te verspreiden. Het zou dus voordelig zijn als het virus daar minder dodelijk is voor vrouwen en de volgende generatie infecteert. "Wat ik niet op prijs had gesteld, is dat, hoewel mannelijke en vrouwelijke lichamen op dezelfde manier werken, er vanuit het oogpunt van de ziekteverwekker grote verschillen kunnen zijn, " zegt Jansen. "Het feit dat vrouwen kunnen doorgeven aan hun kinderen en mannen kan dat niet."
Gegevens over de overdracht van het virus in Japan lijken het model van Jansen te bevestigen: er zijn meer gevallen van het virus en leukemie gevonden die daar binnen families zijn doorgegeven, zegt hij.
Jansen hoopt dat zijn onderzoek kan bijdragen tot verder onderzoek naar hoe de virussen hun effecten op de verschillende geslachten precies kunnen wijzigen. Hij zegt dat dit kan leiden tot technieken om een ziekteverwekker te 'misleiden' door te denken dat het een vrouw heeft geïnfecteerd, misschien door de factor te manipuleren die de ziekteverwekker gebruikt om het geslacht van de persoon te detecteren, om de effecten ervan te verminderen. "Dit is een heel mooi voorbeeld van hoe Darwiniaanse medicijnen kunnen worden gebruikt", zegt Jansen.
Sabra Klein, een bioloog aan de Johns Hopkins University die niet bij dit onderzoek betrokken was, zegt dat ze het op prijs stelt dat de auteurs een nieuw perspectief op evolutie en infectie hebben aangenomen door zich te concentreren op het virus zelf. Ze zegt echter dat hun model vele andere factoren negeert, variërend van cultuur tot leeftijd, die het effect van een pathogeen op de seksen kunnen beïnvloeden.
"Het is verfrissend om te overwegen dat pathogenen verschillende virulentie kunnen ontwikkelen, afhankelijk van of ze repliceren in mannelijke of vrouwelijke gastheren, " zegt Klein, die uitgebreid heeft gepubliceerd over de verschillende immuunresponsen van mannen en vrouwen. Ze zegt echter: "Ik denk dat hun titel beter de grenzen van het model had moeten weerspiegelen, omdat uit de titel en zelfs uit de samenvatting werd aangenomen dat dit model alle sekse-specifieke infectieziekten verklaart." (De titel van het artikel is "De evolutie van sekse-specifieke virulentie bij infectieziekten.")
Klein wijst erop dat andere virussen met sekse-specifieke kenmerken heel anders kunnen verzenden en repliceren dan het leukemievirus. Ze citeert bijvoorbeeld het Zika-virus, dat niet alleen van persoon tot persoon wordt overgedragen via seksueel contact en van moeder op kind, maar ook via muggen. "In het geval van het Zika-virus lijden vrouwen, zelfs niet-zwangere vrouwen, aan een ernstigere ziekte (en komen ze vaker voor) dan mannen in Puerot Rico, " zegt Klein. "Hoe zou hun model [dit] verklaren?"
Middle Tennessee State University bioloog Erin McClelland is het eens met de kritiek van Klein, maar ook met de bewering van Jansen en Úbeda dat meer onderzoek moet worden gedaan naar het infectieproces vanuit het perspectief van de ziekteverwekker, niet alleen de gastheer. "Als we beide kanten van de vergelijking kunnen ontwarren, " zegt McClelland, "kunnen we echt beginnen met het werken aan genderspecifieke therapieën voor ziekteverwekkers die een bias vertonen." Die therapieën kunnen betrekking hebben op het aanpassen van medicatieregimes om beter te werken bij mannen dan bij vrouwen, voegt ze eraan toe.
Met andere woorden, het is tijd om een pagina uit het boek van de ziekteverwekker te nemen.
