Hoe afweersysteem indringers opruimt

De Nobelprijs voor de geneeskunde 2011 wordt gedeeld door onderzoekers die ontdekten hoe ons afweersysteem actief wordt tegen gevaarlijke indringers.

De helft van de Nobelprijs voor de geneeskunde (van ruim een miljoen euro) is voor Ralph Steinman. Hij ontdekte in 1973 de dendritische cellen en hun rol in het afweersysteem. Bruce Beutler en Jules Hoffmann delen de andere helft van de prijs. Zij vonden genen en eiwitten die bacteriemoleculen detecteren en de afweer activeren.

De afweer tegen virussen, bacteriën en andere schadelijke indringers staat daarmee centraal in de geneeskundeprijs van 2011. Beutler en Hoffmann worden beloond voor hun onderzoek naar het aangeboren afweersysteem. Dat detecteert moleculen op het oppervlak van virussen en bacteriën. Dat aangeboren afweersysteem activeert de adaptieve afweer, waarvoor Steinman de andere helft krijgt.

De adaptieve afweer moet, voordat het echt een waargenomen ‘indringer’ gaat opruimen, eerst beslissen of het echt wel een indringer is. De adaptieve afweer heeft bijvoorbeeld geleerd – kort na de geboorte – om een onderscheid te maken tussen lichaamseigen en lichaamsvreemd.

Ralph Steinman (Canada, 1943) werkt sinds 1970 aan Rockefeller University in New York. Hij deed er zijn prijswinnend werk op zijn dertigste. Hij ontdekte de dendritische cellen, gaf ze hun naam en zag dat ze het contact verzorgen tussen de aangeboren afweer en de cellen (vooral T-cellen) van de adaptieve afweer. Die T-cellen hebben verschillende functies en doen het echte afweerwerk: sommige brengen bijvoorbeeld het sterven van een geïnfecteerde lichaamscel op gang, andere T-cellen vormen het geheugen van het afweersysteem.

Dendritische cellen liggen in de huid en slijmvliezen en controleren wat er aan vreemde moleculen binnenkomt. Ze hebben niets van doen met de dendrieten, de uitlopers van zenuwcellen. Zodra een dendritische cel een vreemd molecuul detecteert, neemt het dat op en reist ermee naar lymfeklieren waar ze het gevonden molecuul aan T-cellen laten ‘zien’. Die ‘beoordelen’, met hun onderscheidingsvermogen tussen lichaamseigen en lichaamsvreemd of een aanval nodig is. De rol die Steinman aan dendritische cellen gaf is maar langzaam geaccepteerd.

De winnaars van de prijs voor de aangeboren afweer werkten op twee continenten. Jules Hoffmann is in 1941 geboren in het Luxemburgse Echternach. Hij studeerde en promoveerde in Straatsburg en was er tot zijn pensioen in 2009 researchleider en laboratoriumdirecteur.

Bruce Beutler (1957, Verenigde Staten) is sinds 2000 hoogleraar immunologie en genetica aan het Scripps Research Institute in La Jolla (Californië, VS). Zijn prijswinnende onderzoek deed hij aan de universiteit van Texas.

Hoffmann ontdekte in 1996 dat fruitvliegjes geen afweer tegen virussen en schimmels hebben als ze het Toll-gen missen. Beutler vond twee jaar later dat ook zoogdieren niet zonder dat gen kunnen. Het eiwit waar het gen voor codeert is de Toll-like-receptor. Daaraan binden bacteriemoleculen, waarna die receptor signalen de cel in stuurt en een afweerreactie op gang komt.