Elk jaar vallen miljoenen vakanties en zakenreizen in het water als gevolg van ‘reizigersdiarree’. Een belangrijke oorzaak van de buikklachten is de bacterie Enterotoxische E. coli (ETEC). Door een gezamenlijke inspanning hebben de University of Georgia en de University of Texas ontdekt hoe ETEC de diarree veroorzaakt. Ze gebruiken deze informatie in een poging een preventief vaccin voor reizigers te ontwikkelen.

Vrijwillige besmetting met reizigersdiarree

De onderzoekers, geleid door Stephen Trent van de University of Georgia (een professor op het gebied van infectieziekten), werkten samen met de US Navy Medical Research Center en de Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health. Ze bestudeerden monsters afkomstig van vrijwilligers die bereid waren tot een ETEC-besmetting.

Het team onderzocht hoe ETEC zich tijdens infecties gedraagt in vergelijking met in het laboratorium. Tot hun verbazing merkten de wetenschappers dat ETEC in het laboratorium meer gifstoffen (toxines) produceert dan bij menselijke infectiemonsters. Het team ontdekte dat ETEC zuurstof in de atmosfeer kan waarnemen en dat dit invloed heeft op de gifstoffenproducie van de bacteriën. Er is meer zuurstof in de atmosfeer dan in het spijsverteringskanaal en dat resulteert in verschillende toxineniveaus.

Zuurstof uit onze eigen cellen zet infectie in gang

Hoe ETEC via toxines ziekten veroorzaakt, wordt al decennialang onderzocht. Wetenschappers hebben talloze factoren vastgesteld die bijdragen aan de toxineproductie, maar dit is de eerste keer dat de belangrijke rol van zuurstof wordt geïdentificeerd. Deze doorbraak geeft onderzoekers hoop dat ze het ‘signaal’ hebben gevonden waarmee ETEC de toxineproductie in gang zet. Hoofdauteur Alex Crofts licht toe: “We denken dat ETEC de zuurstof die door onze eigen cellen wordt afgegeven ziet als een teken om toxines te produceren.”

“Met deze informatie kunnen we nieuwe vaccins ontwikkelen om infecties te voorkomen”, vult Trent aan. Inname van besmet voedsel of water kan leiden tot een ETEC-infectie, die een week lang diarree kan veroorzaken. Gezien het feit dat per jaar zo’n 200 miljoen mensen besmet raken, gaan er jaarlijks ongeveer 1 miljard dagen aan menselijke productiviteit verloren door ETEC-infecties.

Zuurstofgevoeligheid gebruiken bij vaccin

Een inenting voorafgaand aan een reis kan voorkomen dat reizigers een ziekte oplopen. Helaas zijn er geen beschikbare vaccins om ETEC-infecties te voorkomen, dus reizigers moeten zich voortdurend zorgen maken over wat ze eten en drinken tijdens hun vakantie of zakenreis.

De onderzoekers hopen nu deze zuurstofgevoelige ETEC-respons tegen de bacteriën te gebruiken om zo infecties te voorkomen. “Naast toxines ontdekten we dat ETEC veel andere aspecten reguleert als reactie op zuurstof. Sommige zijn veelbelovend voor de ontwikkeling van vaccins “, legt Trent uit. “ETEC is een wereldwijde last voor de samenleving en we doen er alles aan om ons inzicht in de ziekte te vergroten.”