Quorum sensing peptiden in het verouderde immuunsysteem

Quorum sensing moleculen (QSM) zijn karakteristieke bacteriële producten, constitutief geproduceerd door levende bacteriën en vertonen een verhoogde en/of veranderde productie in “stress” omstandigheden. Er zijn hoofdzakelijk drie groepen te onderscheiden: de N-acyl-homoserine-lactonen (AHL, voornamelijk geproduceerd door Gram-negatieve bacteriën), de quorum sensing peptiden (QSP, voornamelijk geproduceerd door Gram-positieve bacteriën) en de furanosylboraten (AI-2 [autoinducer-2], geproduceerd door zowel Gram-positieve als Gram-negatieve bacteriën). Quorum sensing peptiden zijn lange tijd beschouwd als enkel intra-bacteriële communicatiemoleculen [1, 2]. Tegenwoordig wordt echter algemeen aangenomen dat deze communicatie niet beperkt is tot de bacteriën zelf, maar ook een rol speelt bij bijvoorbeeld darmkanker en het centrale zenuwstelsel. We hebben onlangs vastgesteld dat iAM373, een QSP geproduceerd door E. faecalis, spierveroudering of sarcopenie in de hand kan werken [3, 4]. Van iAM373 is aangetoond dat het 1) de metabole spieractiviteit in vitro verlaagt, 2) een sarcopeen fenotype induceert in C. elegans in vivo, 3) aanwezig is in muis- en menselijk plasma en 4) correleert met een lagere spiermassa en loopsnelheid bij oudere mensen [4]. Deze bevindingen tonen voor de eerste keer dat quorum sensing moleculen betrokken zijn bij spierziekten zoals sarcopenie, wat nieuwe diagnostische en therapeutische mogelijkheden biedt.

Bij TRIGG onderzoeken we de mogelijke interacties van bacteriële quorum sensing peptiden (QSP) met het menselijke immuunsysteem. Dit onderzoek richt zich op het ouder wordende immuunsysteem, dat mede verantwoordelijk is voor het fenotype kwetsbaarheid bij ouderen. Leeftijd gerelateerde immuun veranderingen resulteren bijvoorbeeld in een slechte respons op vaccinaties, een lager antikankerimmuunpotentieel en een verhoogd risico op sarcopenie, de spierafbraak bij veroudering [4].

[1] De Spiegeleer A, Elewaut D, Van den Noortgate N, Janssens Y, Debunne N, Van Langenhove S, et al. Quorum sensing molecules as a novel microbial factor impacting muscle cells. Biochimica Et Biophysica Acta-Molecular Basis of Disease. 2020;1866(3):165646.
[2] Janssens Y, Debunne N, De Spiegeleer A, Wynendaele E, Planas M, Feliu L, et al. PapRIV, a BV-2 microglial cell activating quorum sensing peptide. Scientific Reports. 2021;11(1):10723.
[3] Wynendaele E, Debunne N, Janssens Y, De Spiegeleer A, Verbeke F, Tack L, et al. The quorum sensing peptide EntF* promotes colorectal cancer metastasis in mice: a new factor in the host-microbiome interaction. BMC biology. 2022;20(1):151.
[4] D. Piber, R. Olmstead, J.H.J. Cho, T. Witarama, C. Perez, N. Dietz, T.E. Seeman, E.C. Breen, S.W. Cole, M.R. Irwin, Inflammaging: Age and Systemic, Cellular, and Nuclear Inflammatory Biology in Older Adults, Journals of Gerontology Series a-Biological Sciences and Medical Sciences 74(11) (2019) 1716-1724.