Nieuwe inzichten binding Helicobacter pylori, ’n bacteriële carcinogeen

Array

De maag pathogeen Helicobacter pylori is zeer geschikt voor overleving in de menselijke maag en wereldwijd verantwoordelijk voor het merendeel van de maagzweren en maagkanker. Een belangrijke overlevingsstrategie van de bacterie betreft de sterke binding aan het maagslijmvlies , buiten het bereik van de schadelijke maagsappen. De H. pylori doet dit door zich aan bloedgroep suikers binden op het maagslijm en onderliggende cellen. Wetenschappers van de laboratoria van Han Remaut bij VIB en Vrije Universiteit Brussel , en Thomas Borén aan Umeå Universiteit in Zweden, hebben gedetailleerde structurele en functionele inzichten in het eiwit dat verantwoordelijk is voor deze interactie.

Dit BabA eiwit blijkt een moleculaire kameleon dat het bindende eigenschappen en voorkeur past voor verschillende ABO – bloedgroep suikers op basis van hun prevalentie in verschillende menselijke populaties zijn. Echter, de nieuwe studie onthult ook Baba’s achilleshiel : een korte – disulfide gebonden lus die gebonden is om een kritische suiker eenheid in de bloedgroep antigenen, een interactie die eenvoudig te verbreken is door het verminderen van de stoffen zoals, zoals N – acetylcysteïne .

Novel insights in the attachment of the bacterial carcinogen Helicobacter pylori
The gastric pathogen Helicobacter pylori is highly adapted to survival in the human stomach and responsible for the majority of peptic ulcer and gastric cancer cases worldwide. An important survival strategy for the bacterium involves the tight binding to the stomach mucosa, out of reach of the noxious gastric juices. To do so, H. pylori adheres to blood group sugars found on gastric mucus and underlying cells. Scientists at the labs of Han Remaut at VIB and Vrije Universiteit Brussel, and Thomas Borén at Umeå University in Sweden, provide detailed structural and functional insights into the protein responsible for this interaction. This BabA protein proves to be a molecular chameleon that adapts it binding properties and preference for different ABO-blood group sugars according to their prevalence in different human populations. However, the new study also uncovers BabA’s Achilles heel: a short disulfide-bound loop that ropes around a critical sugar unit in the blood group antigens, an interaction that is broken by reducing pharmaceutics like N-acetylcysteine.

Snapshots of a molecular chameleon
H. pylori has been associated with humankind since ancient migrations and is today still present in about halve of the world population. The bacterium has a fast evolving genome and is constantly adapting to changing conditions in its host. Kristof Moonens and coworkers now report in Cell Host & Microbe how the high sequence variation in the blood group antigen binding adhesin BabA leads to the functional polymorphism in its binding characteristics.

Kristof Moonens (VIB/VUB): ‘By determining the X-ray structures of different BabA proteins, we could establish a general framework for ABO blood group binding by the adhesin. Thomas Borén’s  group had previously shown that “specialist” H. pylori strains only bind to gastric tissue of blood group O individuals, whereas “generalist” strains interact with all types of blood group individuals. Now we can show that a select network of residues in the protein steer the differences in binding preferences.’

Perspectives for H. pylori eradication therapy
Resistance of bacterial pathogens to antibiotics is becoming a widespread problem, and H. pylori proofs not different. Today, H. pylori eradication therapy already needs sustained treatment with a cocktail of 2-3 antibiotics. The quest for new treatment options or a vaccine is on, in particular in regions where H. pylori infections lead to a gastric cancer and ulcer epidemic. The new study provides perspectives to develop drugs that disrupt the bacterium’s ability to hold on to the stomach mucosa.

Thomas Borén (Umeå University, Sweden): ‘We could show that treatment with the redoxactive pharmaceutic N-acetylcysteine annihilates BabA function and furthermore that N-acetylcysteine lowers gastric mucosal neutrophil infiltration, i.e. stomach inflammation, in H. pylori-infected mice, providing perspectives on possible H. pylori eradication therapies. The additive effect of N-acetylcysteine on antibiotic eradication therapies has previously been reported in literature and now we have found a molecular basis and explanation for this effect.

Han Remaut (VIB/VUB): ‘Amidst BabA’s receptor binding site that is constantly changing lies a conserved anchor point, a short disulfide-bound loop that embraces a fucose residue in the ABO blood group sugars. This newly elucidated structural element is inactivated by reduction and forms the basis for the rational design of novel anti-adhesive drugs that would reduce bacterial attachment, stomach inflammation and hence lower the risk for overt disease development.

Publication
Structural Insights into Polymorphic ABO Glycan Binding by Helicobacter pylori, Moonens et al. 2015, Cell Host & Microbe.

Redactie Medicalfacts/ Janine Budding

Ik heb mij gespecialiseerd in interactief nieuws voor zorgverleners, zodat zorgverleners elke dag weer op de hoogte zijn van het nieuws wat voor hen relevant kan zijn. Zowel lekennieuws als nieuws specifiek voor zorgverleners en voorschrijvers. Social Media, Womens Health, Patient advocacy, patient empowerment, personalized medicine & Zorg 2.0 en het sociaal domein zijn voor mij speerpunten om extra aandacht aan te besteden.

Ik studeerde fysiotherapie en Health Care bedrijfskunde. Daarnaast ben ik geregistreerd Onafhankelijk cliëntondersteuner en mantelzorgmakelaar. Ik heb veel ervaring in diverse functies in de zorg, het sociaal domein en medische-, farmaceutische industrie, nationaal en internationaal. En heb brede medische kennis van de meeste specialismen in de zorg. En van de zorgwetten waaruit de zorg wordt geregeld en gefinancierd. Ik ga jaarlijks naar de meeste toonaangevende medisch congressen in Europa en Amerika om mijn kennis up-to-date te houden en bij te blijven op de laatste ontwikkelingen en innovaties. Momenteel ben doe ik een Master toegepaste psychologie.

De berichten van mij op deze weblog vormen geen afspiegeling van strategie, beleid of richting van een werkgever noch zijn het werkzaamheden van of voor een opdrachtgever of werkgever.

Recente artikelen