Publicatie Nature Biofilms and Microbiomes

Hond in gevecht met schimmel

De schimmel die sommige honden in hun neus bij zich dragen, evolueert in de hondenneus. De genetische veranderingen duiden op aanpassing van de schimmel aan zijn gastheer, de hond. En dat is ook voor de belang voor de mens, waarin infectie met deze schimmel dodelijk kan zijn. Utrechtse onderzoekers verkregen deze nieuwe inzichten bij onderzoek aan natuurlijke infecties van honden die met een ontsteking bij de dierenarts kwamen. De studie laat daarmee ook zien dat bestudering van natuurlijke infecties een alternatief is voor experimenten met proefdieren. Ze publiceren hun bevindingen 12 november in Nature Biofilms and Microbiomes.

Evolutie van de schimmel Aspergillus fumigatus in de sinus van de hond
Evolutie van de schimmel Aspergillus fumigatus in de sinus van de hond. Links het normale groene wildtype. Rechts twee witte varianten uit honden die minder sporen vormen.

De schimmel Aspergillus fumigatus zorgt bij honden voor een ontsteking van de neusholte, die kan doorlopen naar de voorhoofdsholte. De schimmels vormen een biofilm op het oppervlak van het epitheel. Dat kan leiden tot een fikse en soms chronische ontstekingsreactie, waarbij de schimmel zelfs kan doorgroeien naar de hersenen als de hond niet tijdig wordt behandeld. 

Utrechtse wetenschappers deden genetisch onderzoek naar zowel de hond als de schimmel.  “We ontdekten dat de hond en de schimmel in gevecht zijn om nutriënten. De schimmel onderdrukt de afweer van de hond, specifiek de Th17 response”, vertelt laatste auteur Hans de Cock. “Ook zien we dat de schimmel zich tijdens de groei genetisch aanpast aan de gastheer, een fenomeen dat we in-host adaptatie noemen, waardoor de schimmel beter in de holtes van de hond kan overleven.”

Het is voor het eerst dat wetenschappers de schimmel in natuurlijke infecties bij honden bestuderen – er kwamen dus geen proefdieren aan te pas. Eigenlijk bestudeerden de onderzoekers de schimmel bij de mens. De honden werden met een ontsteking bij de dierenarts gebracht, en het verwijderen van de schimmel is een standaard onderdeel van de behandeling. Dat leverde bruikbaar studiemateriaal op. Daardoor konden onderzoekers de grote genetische variatie bestuderen en ontdekten ze de adaptatie van de schimmel.

Bestudering van natuurlijke infecties is een alternatief voor experimenten met proefdieren.

“Met genexpressieanalyses kregen we inzicht in afweer van de hond en het gedrag van de schimmel, zowel op genexpressie niveau als evolutie in de patiënt”, zegt De Cock. “Daarmee laat deze studie laat zien dat bestudering van natuurlijke infecties een alternatief is voor experimenten met proefdieren.”

Uit eerder onderzoek bleek al dat bepaalde hondenrassen gevoeliger zijn voor deze schimmel – waaronder een Labrador Retriever en Golden Retriever – en dat genetische aanleg daarin een rol lijkt te spelen. De nieuwe inzichten bieden aanknopingspunten voor betere behandeling van de schimmel van honden. 

Ook bij mensen zorgt deze schimmel voor problemen. "Dit is een van de vier beruchte schimmels die verantwoordelijk is 1,5 miljoen doden onder mensen. We willen daarom zoveel mogelijk te weten komen over deze pathogenen die allerlei verschillende infecties veroorzaken."

Publicatie

The sino-nasal warzone: transcriptomic and genomic studies on sino-nasal aspergillosis in dogs. Nature Biofilms and Microbiomes, 12 november 2020. I. D. Valdes*, A. B. P. Hart de Ruijter*, C. J. Torres*, J. C. A. Breuker*, H. A. B. Wösten*  and H. de Cock.* DOI 10.1038/s41522-020-00163-7

*Verbonden aan de Universiteit Utrecht.