Het immuunsysteem voedt zich met de vijand: macrofagen transformeren pathogenen in voedingsstoffen

Over hetzelfde onderwerp:

Wat gebeurt er met ziekteverwekkers nadat ze door macrofagen zijn gefagocyteerd? Het traditionele antwoord is simpel: ze worden geëlimineerd. Maar vandaag de dag lijkt deze visie onvolledig. Uit een nieuw onderzoek dat in februari 2025 in Nature werd gepubliceerd, blijkt dat gefagocyteerde bacteriën niet alleen worden vernietigd, maar ook worden opgenomen. Ze worden letterlijk verteerd als bron van voedingsstoffen en hun bouwstenen – koolstof, stikstof, aminozuren – worden opgenomen in de metabolische routes van de macrofaag. Met andere woorden: het immuunsysteem vecht niet alleen, het voedt zich met de vijand.

Hiermee wordt een van de fundamentele tegenstellingen omvergeworpen die de biologie als vanzelfsprekend had aangenomen: die tussen wat ‘bedreiging’ is en wat ‘voeding’ is. Macrofagen hoeven niet te kiezen tussen deze twee opties . Ze veranderen eerder het eerste in het laatste. Zodra een bacterie de immuuncel binnendringt, wordt deze opnieuw verpakt in een bruikbare vorm: het wordt grondstof voor energie, voor biosynthese en voor het voortbestaan ​​van de macrofaag. Het wordt niet alleen geneutraliseerd, het wordt getransformeerd.

En dit geldt zowel voor levende als gedode bacteriën. In beide gevallen recyclen macrofagen dezelfde moleculen, halen er nuttige stoffen uit en gebruiken deze om hun functies te ondersteunen. Het verschil zit, zoals uit dit onderzoek blijkt, niet in de kwaliteit van de voeding, maar in de immuunreactie die tegelijkertijd wordt geactiveerd. Als de bacterie leeft, worden er alarmsignalen afgegeven: er ontstaat een ontsteking, er ontstaat een agressieve reactie en er worden bredere afweermechanismen gemobiliseerd. Is de bacterie daarentegen dood, dan overheerst een regeneratieve en antioxiderende reactie. Met andere woorden: dezelfde kwestie wordt op verschillende manieren behandeld, afhankelijk van de context waarin ze ontstaat.

Het is een ingrijpende paradigmaverschuiving. Het idee dat het immuunsysteem een ​​binair systeem is, dat zelf van niet-zelf, goed van slecht, voedsel van ziekteverwekkers scheidt, wordt vervangen door een genuanceerdere en meer geïntegreerde visie. De macrofaag is niet alleen een soldaat die elimineert, maar ook een recycler die assimileert . En deze functie is essentieel voor de overleving van de soort, vooral in omgevingen waar hulpbronnen schaars zijn. Als er niet voldoende voedingsstoffen van buitenaf binnenkomen, haalt het immuunsysteem deze uit de voedingsstoffen die het al binnen heeft gekregen.

Deze nieuw aangetoonde functie is vanuit evolutionair oogpunt niet onverwacht, omdat macrofagen afkomstig zijn van oude eencellige organismen, zoals amoeben, die fagocytose niet gebruikten voor verdediging, maar voor voeding. Het vermogen om externe deeltjes op te nemen en te verteren was oorspronkelijk een voedingsstrategie. Met de evolutie van meercellige organismen werd deze functie ingezet voor immuunverdediging, maar de nutritionele essentie ervan behield. In deze zin vormt fagocytose een brug tussen voeding en immuniteit, een voorouderlijk mechanisme dat organismen in staat stelt te overleven en zich aan te passen in vijandige omgevingen .

De implicaties zijn talrijk. Ten eerste opent het een nieuw perspectief op immunometabolisme: de tak van de biologie die bestudeert hoe metabolisme en immuunreactie elkaar beïnvloeden. Vandaag de dag hebben we nog een reden te meer om te bedenken dat metabolisme niet alleen een passieve achtergrond is van de immuunreactie, maar een actief onderdeel dat gereguleerd wordt op basis van het soort ingenomen materiaal.

Ten tweede verandert deze ontdekking ook de manier waarop we onze relatie met het microbioom bekijken. Onze macrofagen tolereren niet alleen de aanwezigheid van de microben die met ons samenleven: ze slokken ze op, verteren ze en zetten ze om in voedingsstoffen. Het is een continu, stil en toch fundamenteel proces: een vorm van dynamische symbiose, waarin zelfs de meest vredelievende partner kan worden hergebruikt om het systeem te voeden waarin hij of zij zich bevindt . In deze zin wordt de grens tussen immuniteit en voeding poreuzer. We voeden ons letterlijk met datgene waar we tegen vechten. En ook waar wij mee leven. Het moduleren van ons microbioom bevindt zich dus nog meer op het kruispunt van voeding en ontstekingen.

Ten slotte biedt deze ontdekking nieuwe mogelijkheden om pathologieën aan te pakken waarbij het immuunmetabolisme is verstoord – van chronische infecties en tumoren tot ontstekingsziekten. Als we de capaciteit van macrofagen om onderscheid te maken tussen levende en dode bacteriën kunnen moduleren, of de manier waarop ze hun bestanddelen opnemen, kunnen we wellicht op een verfijndere manier ingrijpen in de balans tussen verdediging en tolerantie. We zouden bijvoorbeeld het immuunsysteem kunnen helpen overleven in omgevingen met weinig voedingsstoffen, zonder schadelijke reacties te veroorzaken; of juist het alarm versterken wanneer dat echt nodig is.

Vanuit dit perspectief is het immuunsysteem niet langer alleen een wachter of een krijger: het is ook een intelligente stofwisselingsmachine . Het transformeert wat het tegenkomt, evalueert de vitaliteit ervan, past zijn reactie aan en haalt er voeding uit. Het lichaam verdrijft de buitenwereld niet alleen, maar neemt deze ook gedeeltelijk op. Het is een les in biologie en misschien ook in natuurfilosofie. Niet alles wat vreemd is, moet worden afgewezen. Soms is het beter om het te verteren.

Meer over deze onderwerpen: