Het virus schakelt cruciale genen in de immuuncellen uit.

In ons lichaam zijn tal van immuuncellen te vinden. Bijvoorbeeld de belangrijke macrofagen. Ze dienen het lichaam te beschermen tegen infecties, veroorzaakt door virussen en bacteriën. Je zou dan ook denken dat het Zika-virus deze immuuncellen ontloopt. Maar het tegendeel is waar; het virus infecteert het liefst macrofagen. Hoe zit dat? Nieuw onderzoek onthult dat het virus er als het ware voor zorgt dat de macrofagen vergeten wie ze zij en wat ze moeten doen.

Het onderzoek
De onderzoekers baseren zich op een uitgebreide studie. Eerst ontwikkelden ze een manier om het Zika-virus in levende cellen te markeren en een manier om gemarkeerde (oftewel geïnfecteerde) cellen van ongemarkeerde (oftewel niet-geïnfecteerde) immuuncellen te onderscheiden. “Als je doel is om te zien wat een virus doet met een cel, moet je je alleen op de geïnfecteerde cellen richten,” legt onderzoeker Aaron Carlin uit.

Hier zie je geïnfecteerde en niet-geïnfecteerde macrofagen. De kern van macrofagen is blauw gekleurd. Het Zika-virus wordt aangeduid met rood. Afbeelding: UC San Diego Health.

Knoeien met de genproductie
De verschillen tussen de geïnfecteerde en niet-geïnfecteerde cellen bleken groot te zijn doordat het Zika-virus de genproductie in de macrofagen op twee verschillende manieren onderdrukte. Allereerst blokkeerde het virus honderden genen die normaliter gestimuleerd worden door een molecuul dat een immuunreactie oproept. Een voorbeeld van zo’n gen is het IFITM1-gen – dat het Zika-virus normaliter afremt. Dit gen bleek in geïnfecteerde cellen maar liefst 73 keer minder vaak tot uiting te komen dan in cellen die niet geïnfecteerd waren. Daarnaast bleek het virus de genproductie te onderdrukken door RNA Pol II aan te vallen. RNA Pol II speelt een cruciale rol in de transcriptie: de eerste stap in de richting van genexpressie, waarbij een DNA-segment wordt omgezet in RNA. Zonder RNA Pol II bleken met name de genen verantwoordelijk voor de identiteit en het functioneren van macrofagen niet goed te werken. Al met al bleek het Zika-virus er op hierboven beschreven manieren voor te zorgen dat de macrofagen geen genen meer maken die een rol spelen in het optrommelen van immuuncellen en bestrijden van virussen.

Het onderzoek kan mogelijk ook meer inzicht geven in de wijze waarop het Zika-virus met andere cellen, zoals hersencellen, omgaat. Bekend is dat het virus de hersenontwikkeling van ongeboren kinderen kan verstoren, waardoor zij met zeer kleine hoofden ter wereld komen. “We weten dat het Zika-virus verschillende celtypen – en dan met name in het brein – vernietigt, maar we begrijpen nog niet hoe het ervoor zorgt dat cellen doodgaan of niet meer functioneren,” aldus Carlin. “Dus het verlies van transcriptie en identiteit die we in de macrofagen zien kan ook wel eens van cruciaal belang zijn wanneer een neurale stamcel probeert om zich te ontwikkelen tot een nieuwe neuron.” De onderzoekers hopen die hypothese binnenkort te testen door dit onderzoek te herhalen, maar dan niet met macrofagen, maar met neurale stamcellen.