‘Prevotella timonensis’ verhoogt gevoeligheid voor hiv-1 bij vaginale dysbiose

Delen via:

Vaginale dysbiose kan leiden tot een verhoogde gevoeligheid voor infectie met hiv-1. Onderzoekers van het Amsterdam UMC en het UMC Utrecht laten zien dat de bacterie Prevotella timonensis, die vooral voorkomt bij vrouwen met vaginale dysbiose, de werking van de Langerhanscellen in de huid en vagina beïnvloedt. Deze bacterie zorgt ervoor dat deze cellen het hiv-1 in zijn geheel opnemen en doorgeven aan doelcellen in hun omgeving. Langerhanscellen kunnen het virus overdragen zonder dat zij hierbij geïnfecteerd raken en het virus repliceren.

Credit foto Van Teijlingen: Ines Vansteenkiste-Muylle

Langerhanscellen spelen een belangrijke rol in de mucosale immuniteit, onder andere in de vagina. Bij blootstelling aan hiv-1 kunnen zij het virus afbreken door middel van langerine-gemedieerde degradatie. Zo kan het virus zich niet verder in het lichaam verspreiden. De Langerhanscellen staan in continu contact met het lokale microbioom. Het huidige onderzoek bestudeert de invloed van verschillende soorten bacteriën uit het vaginaal microbioom op de antivirale functie van Langerhanscellen.

De experimenten

De onderzoekers bestudeerden geïsoleerde Langerhanscellen uit de epidermis en vaginale mucosa. Daarnaast keken zij naar Langerhanscellen in ex vivo weefselmodellen van de huid en vagina. Zij stelden de cellen of stukjes weefsel bloot aan bacteriën die voorkomen in een gezond vaginaal mucosaal microbioom, zoals Lactobacillus crispatus en Lactobacillus iners en aan bacteriën geassocieerd met vaginale dysbiose, zoals Gardnerella vaginalis, Atopobium vaginae, Megasphaera elsdenii en Prevotella timonensis. Na stimulatie met de bacteriën stelden zij de Langerhanscellen bloot aan hiv-1. Na een aantal dagen analyseerden zij de hiv-1-inhoud van de Langerhanscellen. Ook keken zij op welke manier de cellen het virus opnamen en of zij het overdroegen naar doelcellen.

Bevindingen

Uit de experimenten blijkt het volgende:

  1. P. timonensis bevordert de opname van hiv-1 in Langerhanscellen. Dit gebeurt niet bij blootstelling aan andere soorten bacteriën.
  2. Blootstelling aan P. timonensis en M. elsdenii leidt tot een lichte activatie van de Langerhanscellen.
  3. Het virus-DNA integreert echter niet in het DNA van de Langerhanscellen. Hierdoor vindt geen virusreplicatie plaats.
  4. Langerhanscellen die zijn blootgesteld aan P. timonensis internaliseren de hiv-1-partikels in hun geheel en slaan deze op in intracellulaire compartimenten. Het virus ontsnapt hiermee aan de langerine-gemedieerde degradatie die normaal gesproken plaatsvindt in de Langerhanscellen. Daarnaast blijft het intact en meerdere dagen infectieus.
  5. P. timonensis verhoogt de hiv-1-transmissie door Langerhanscellen naar doelcellen, zoals mogelijk CD4+ T-cellen. De Langerhanscellen geven de viruspartikels in hun geheel door aan de doelcellen. Dit proces is onafhankelijk van hiv-1-replicatie. Doordat er niet of nauwelijks virusreplicatie plaatsvindt, is de transmissie ongevoelig voor behandeling met antiretrovirale middelen.
  6. De verhoogde opname en transmissie van hiv-1 geldt niet alleen voor bewerkte virusvarianten zoals gebruikt in een laboratoriumsetting, maar ook voor Transmitted Founder hiv-1-varianten. Deze hiv-varianten liggen aan de basis van nieuwe infecties na seksuele transmissie.

Met hun onderzoek leggen de wetenschappers een nieuw mechanisme bloot dat vrouwen met vaginale dysbiose gevoeliger maakt voor hiv-1-infecties.

Bron:
Van Teijlingen NH, Helgers LC, Sarrami-Forooshani R, et al. Vaginal bacterium Prevotella timonensis turns protective Langerhans cells into HIV-1 reservoirs for virus dissemination. EMBO J. 2022;41(19):e110629.

Commentaar van 1e auteurs Nienke van Teijlingen en Leanne Helgers (Amsterdam UMC):

Van Teijlingen: “Toen ik in 2013 met dit onderzoek startte was er nog maar weinig bekend over hoe het microbioom de kans op hiv-besmetting beïnvloedt. Epidemiologische studies beschreven 4 klinische clusters in het microbioom. Dit varieerde van een gezond microbioom, gedomineerd door de Lactobacillus crispatus, tot een ongezond microbioom met verschillende anaerobe bacteriën. Vooral in dit laatste cluster bleek het risico op een hiv-infectie verhoogd. Maar welke anaerobe bacteriën hiervoor verantwoordelijk zijn en hoe de interactie met de cellen in de vaginale mucosa eruitziet, was nog onbekend.

Om het effect van de verschillende bacteriestammen op hiv-besmetting te bestuderen, gebruikten we 2 modellen: een huidmodel en een vaginaal model. Het huidmodel maakt gebruik van restmateriaal dat overblijft na een borst- of buikwandcorrectie. Dit model was al ontwikkeld door de groep van prof. dr. Geijtenbeek. Het vaginale model heb ik nieuw opgezet. Hiervoor gebruikten we vaginaal weefsel dat verwijderd wordt tijdens vaginale voor- en achterwandplastieken. Om het in vivo proces zo precies mogelijk na te bootsen, verwerkten we het weefsel direct nadat we het verkregen hadden.”

Helgers: “Bij de vaginale operaties blijft veel minder restmateriaal over dan na een borst- of buikwandcorrectie. Uit het vaginale weefsel van 1 patiënt isoleer je maximaal 200.000 tot 300.000 cellen. Een groot stuk huid levert 2 tot 3 miljoen cellen op. Om het beschikbare weefsel zo goed mogelijk te gebruiken voerden we daarom de grote experimenten uit in het huidmodel. Vervolgens gebruikten we het vaginale model als ‘proof of concept’.

In de experimenten gebruikten we ex vivo weefselmodellen, waarin de structuur van het weefsel nog helemaal intact was, en losse suspensies van Langerhanscellen. Deze incubeerden we eerst met verschillende bacteriestammen en vervolgens met hiv-1. Na incubatie met Prevotella namen de Langerhanscellen het virus in grote hoeveelheden op. Na de eerste observaties dachten we dat de Langerhanscellen geactiveerd werden door Prevotella en vervolgens geïnfecteerd met hiv-1. Dat bleek niet het geval. De virusdeeltjes werden in hun geheel geïnternaliseerd in intracellulaire compartimenten waar ze beschermd werden tegen degradatie.”

Van Teijlingen: “Ik herinner me nog goed de eerste beelden onder de confocale microscoop. De Langerhanscellen hadden in het cytoplasma allemaal blaasjes met daarin het virus. Dit werd niet afgebroken en leidde ook maar nauwelijks tot infectie van de gastheercel. Dat is echt een nieuw effect wat we nog niet kennen van andere co-infecties.”

Helgers: “Doordat de Langerhanscellen het virus in zijn geheel internaliseren, kunnen zij het wel doorgeven naar andere cellen. Een van de functies van de Langerhanscellen is om, als zij een afwijking signaleren, naar de lymfeklieren te migreren om daar een immuunrespons op gang te brengen. Dit in vivo proces bootsten we na door de met hiv beladen Langerhanscellen in aanraking te brengen met doelcellen. Hierbij zagen we dat zij het virus inderdaad overdroegen. Op die manier dringt het virus dus via een soort paard van Troje het lichaam binnen.”

Van Teijlingen: “Voor de klinische praktijk zijn 2 dingen belangrijk. Het eerste is om risicogroepen te identificeren. In Nederland heeft ongeveer 5% van de vrouwen een verhoogde hoeveelheid anaerobe bacteriën, zoals P. timonensis, in de vaginale flora. Vooral voor risicogroepen, zoals sekswerkers, is het belangrijk om te weten of zij draagster zijn van P. timonensis. Dat geldt zeker als zij vaginale gel met antiretrovirale middelen gebruiken om hiv-1-besmetting te voorkomen. Deze is namelijk niet effectief bij draagsters van P. timonensis. Een andere doelgroep zijn vrouwen in Sub-Sahara Afrika. Bij hen komt vaginale dysbiose bij tot wel 40% van de vrouwen voor. Daarnaast is de incidentie van hiv-infecties in Afrika hoger.

Een tweede belangrijke consequentie voor de klinische praktijk is dat we hiermee een model in handen hebben waarmee we allerlei invloeden op vaginale hiv-1-transmissie kunnen onderzoeken: van co-infecties tot nieuwe middelen.

Alles bij elkaar slaat het huidige onderzoek een brug tussen de klinische en epidemiologische data die al langer bekend waren en de cellulaire en moleculaire mechanismen die hieraan ten grondslag liggen.”

ERC Advanced Grant voor onderzoek naar virusoverdracht in muggen

jun 2024 | Virale infecties

Lees meer over ERC Advanced Grant voor onderzoek naar virusoverdracht in muggen

Podcastserie: CMV-infectie; diagnostiek en management na transplantatie

jun 2024 | Niertransplantatie, Stamceltransplantatie, Virale infecties

Lees meer over Podcastserie: CMV-infectie; diagnostiek en management na transplantatie

Oraal gepotidacine versus nitrofurantoïne bij ongecompliceerde urineweginfectie

jun 2024 | Bacteriële infecties

Lees meer over Oraal gepotidacine versus nitrofurantoïne bij ongecompliceerde urineweginfectie

Bariatrische chirurgie bij mensen met hiv veilig

jun 2024 | Chirurgie, HIV

Lees meer over Bariatrische chirurgie bij mensen met hiv veilig

Vaccins wereldwijd niet overal even effectief

jun 2024 | Vaccinatie

Lees meer over Vaccins wereldwijd niet overal even effectief

Herhaalvaccinatie zorgt voor betere afweer tegen kinkhoest

jun 2024 | Bacteriële infecties, Vaccinatie

Lees meer over Herhaalvaccinatie zorgt voor betere afweer tegen kinkhoest

Maternale vaccinatie ter preventie van RSV in kinderen

9 jan 2024 om 20:00 | Virale infecties

Lees meer over Maternale vaccinatie ter preventie van RSV in kinderen

RSV: inzichten en casuïstiek vanuit de eerste en tweede lijn

27 nov 2023 om 20:00 | Ouderen, Vaccinatie, Virale infecties

Lees meer over RSV: inzichten en casuïstiek vanuit de eerste en tweede lijn

CMV-infecties bij post-transplantatiepatiënten; een behandellandschap in ontwikkeling

6 jun 2023 | Stamceltransplantatie, Virale infecties

Lees meer over CMV-infecties bij post-transplantatiepatiënten; een behandellandschap in ontwikkeling

Webcast Immuuntherapie: herkennen van bijwerkingen en acties voor de niet-oncoloog

12 okt 2022 | Immuuntherapie

Lees meer over Webcast Immuuntherapie: herkennen van bijwerkingen en acties voor de niet-oncoloog

Autoinflammatoire aandoeningen

30 sep 2022

Lees meer over Autoinflammatoire aandoeningen

Vaccinatiezorg voor medische risicogroepen

11 aug 2022 | HIV

Lees meer over Vaccinatiezorg voor medische risicogroepen

Webcast Long covid: wat weten we, wat kunt u verwachten, wat kunt u doen?

10 nov 2021 om 20:30

Lees meer over Webcast Long covid: wat weten we, wat kunt u verwachten, wat kunt u doen?

The ART of Preventing Kidney Damage

12 apr 2021 om 20:00 | HIV, Virale infecties

Lees meer over The ART of Preventing Kidney Damage
Er zijn geen e-learnings gevonden.
Er zijn geen bijeenkomsten gevonden.

Handig: door BLAST van onterechte penicilline-allergie geen last

jun 2024 | Antibioticaresistentie

Lees meer over Handig: door BLAST van onterechte penicilline-allergie geen last

Long COVID groot probleem bij 2 jaar eerder opgenomen patiënten

mei 2024 | Pneumonie, Virale infecties

Lees meer over Long COVID groot probleem bij 2 jaar eerder opgenomen patiënten

COVID-19-vaccin bij HF verhoogt de kans op langer leven

mei 2024 | Hartfalen, Vaccinatie, Virale infecties

Lees meer over COVID-19-vaccin bij HF verhoogt de kans op langer leven

Op zoek naar de juiste verhouding clavulaanzuur bij neonaten

mei 2024 | Bacteriële infecties

Lees meer over Op zoek naar de juiste verhouding clavulaanzuur bij neonaten

Late breaker: helpt een subtiel gezondheidsduwtje om de griepprik te halen?

mei 2024 | Vaccinatie

Lees meer over Late breaker: helpt een subtiel gezondheidsduwtje om de griepprik te halen?

‘Hey ChatGPT, maak even een systematische review voor me’

mei 2024

Lees meer over ‘Hey ChatGPT, maak even een systematische review voor me’

Een luchtig alternatief voor het meten van antibioticaspiegels

mei 2024 | Antibioticaresistentie, Bacteriële infecties, Parasitaire infecties, Virale infecties

Lees meer over Een luchtig alternatief voor het meten van antibioticaspiegels

Klimaatverandering is een verdubbelaar voor antibioticaresistentie

mei 2024 | Antibioticaresistentie, Bacteriële infecties, Parasitaire infecties

Lees meer over Klimaatverandering is een verdubbelaar voor antibioticaresistentie

Uitbraak van septische abortus? Zo pak je het aan

apr 2024 | Bacteriële infecties

Lees meer over Uitbraak van septische abortus? Zo pak je het aan

Podcastserie: CMV-infectie; diagnostiek en management na transplantatie

jun 2024 | Niertransplantatie, Stamceltransplantatie, Virale infecties

Lees meer over Podcastserie: CMV-infectie; diagnostiek en management na transplantatie

Innovatie in de zorg

nov 2019

Lees meer over Innovatie in de zorg

MedNet Infectieziekten 2024-02

mei 2024

Lees meer over MedNet Infectieziekten 2024-02

MedNet Infectieziekten 2024-01

mrt 2024

Lees meer over MedNet Infectieziekten 2024-01

MedNet Infectieziekten 2023-05

dec 2023

Lees meer over MedNet Infectieziekten 2023-05

MedNet Infectieziekten 2023-04

nov 2023

Lees meer over MedNet Infectieziekten 2023-04

MedNet Infectieziekten 2023-03

aug 2023

Lees meer over MedNet Infectieziekten 2023-03

MedNet Infectieziekten 2023-02

mei 2023

Lees meer over MedNet Infectieziekten 2023-02

MedNet Infectieziekten 2023-01

mrt 2023

Lees meer over MedNet Infectieziekten 2023-01

MedNet Infectieziekten 2022-05

dec 2022

Lees meer over MedNet Infectieziekten 2022-05

MedNet Infectieziekten 2022-04

okt 2022

Lees meer over MedNet Infectieziekten 2022-04