Wetenschappers ontsluiten het mysterie van hoe virussen hun gastheercellen herkennen

Cognitie zou in de toekomst kunnen leiden tot nieuwe therapieën

Zeker, de meeste mensen weten dat virussen allerlei ziektes kunnen veroorzaken. Hiervoor moeten de virussen echter eerst doordringen in het inwendige van de menselijke cellen. Onderzoekers hebben nu ontdekt hoe virussen de zogenaamde membraanoppervlakken van hun gastheercellen kunnen herkennen. De resultaten van het onderzoek kunnen het mogelijk maken dat er in de toekomst nieuwe therapieën worden ontwikkeld.

De wetenschappers van de Georg-August-University Göttingen konden in een recent onderzoek vaststellen hoe virussen de membraanoppervlakken van hun gastheercellen herkennen. Op basis van de onderzoeksresultaten konden nieuwe vormen van behandeling worden ontwikkeld om cellen te beschermen tegen het binnendringen van virussen. De experts publiceerden een persbericht over de resultaten van hun studie.

De kennis over virussen en bacteriën evenals hun controle maakten bijvoorbeeld vaccinatieprogramma's mogelijk, waardoor vele ziekten bijna uitgeroeid konden worden. Onderzoekers ontdekten nu hoe virussen bepaalde gastheercellen kunnen herkennen. (Afbeelding: bluedesign / fotolia.com)

Detectiemechanisme van virussen is gedecodeerd

Het onderzoeksteam decodeerde het detectiemechanisme van virussen met deelname van de Universiteit van Göttingen. Met behulp van dit mechanisme kunnen de virussen menselijke cellen binnendringen en ons ziek maken. Door de moleculaire puzzel op te helderen, kunnen in de nabije toekomst nieuwe therapieën worden ontwikkeld, waarmee bijvoorbeeld epidemieën zoals Zika en Dengue-koorts worden voorkomen.

Virussen moeten de gastheercellen binnenvallen om zich te vermenigvuldigen

Virussen kunnen hun genetische materiaal niet zelf dupliceren. Hiervoor moeten de virussen zogenoemde gastheercellen binnendringen. Tot dusverre ontstond echter de vraag hoe virussen deze gastheercellen herkennen. Het onderzoeksteam van het Institut Pasteur in Parijs en het Göttingen Center for Molecular Biosciences (GZMB) vonden in een gezamenlijk onderzoek dat virussen geschikte gastheercellen kunnen detecteren op basis van de samenstelling van het celmembraan.

Virussen gebruiken fusie-eiwitten om aan cellen te koppelen

Het celoppervlak bestaat uit een mobiele laag van vetmoleculen (lipiden). Deze tonen elk met hun zogenaamde hoofdgroep naar buiten. Wanneer virussen lipiden proberen te herkennen en er vervolgens op plakken, gebruiken ze een soort connector. Zoals deze functie fusie-eiwitten op de buitenste schil van virussen.

Insecten gedragen virussen hebben Klasse II fusie-eiwitten

Er zijn enkele virussen die door insecten kunnen worden overgedragen. Deze omvatten bijvoorbeeld de triggers van de gevaarlijke Zika, dengue en gele koorts. Al deze virussen hebben Klasse II-fusie-eiwitten met een zeer vergelijkbare moleculaire structuur. Om deze reden gebruiken al deze virussen hetzelfde mechanisme voor identificatie van gastheercellen en daaropvolgende inbraak.

Artsen onderzoeken het fusie-eiwit Gc van het Rift Valley-koortsvirus

Het onderzoeksteam analyseerde het fusie-eiwit Gc van het Rift valley-koortsvirus als een voorbeeld van klasse II-virussen. De zogenaamde Rift valley fever is een ziekte die vooral bij herkauwers voorkomt in Afrika. "In onze computer konden we simuleren hoe het Gc-eiwit de lipidekopgroepen bindt en ze op die manier aan de gastheercel verankert", legt Dr. med, groepsleider GZMB, uit. Jochen Hub in het persbericht.

Studie kon alleen worden gedaan met de hulp van krachtige computers

"De simulaties vereisten maanden van computationele inspanningen op krachtige computers, maar dit stelt ons in staat om het moleculair niveau herkenningsmechanisme voor membranen op moleculair niveau te begrijpen," voegt de expert toe. De resultaten in de studie zijn erg belangrijk, omdat ze niet alleen de zogenaamde Riftvallei-koorts beïnvloeden. Met de hulp van de nieuwe bevindingen zal het in de toekomst mogelijk worden om effectieve medicijnen te ontwikkelen. Deze zouden dan de bindingsplaats voor lipiden kunnen blokkeren en zo mogelijke infecties met de hierboven genoemde virussen kunnen voorkomen, beweren de wetenschappers. (As)