Promotie mw. T.E. Hoornweg: Breaking barriers - Early events in Chikungunya and Dengue virus infections

Skelet gastheercel blijkt belangrijk voor infectieproces chikungunyavirus

In de recente, razendsnelle verspreiding van twee tropenvirussen, het denguevirus en het chikungunyavirus, speelt globalisatie een belangrijke rol. Tabitha Hoornweg verrichtte onderzoek naar beide door muggen overgebrachte infectieziekten. Samen met haar collega’s bracht ze de infectiecyclus van het chikungunyavirus in beeld. Ze deden dat op een unieke manier, namelijk door een lichtgevend stofje aan het virus te plakken en met geavanceerde microscopietechnieken live te volgen hoe het virus de cel binnendringt. In het vrijkomen van het erfelijk materiaal blijkt het skelet van de cel een grote rol te spelen.

We reizen steeds meer en steeds verder, het handelsverkeer neemt toe en het klimaat verandert. Al deze ontwikkelingen samen zorgen ervoor dat de tropenvirussen zoals het denguevirus (DENV), waarvan meerdere subtypen bestaan, en het chikungunya-virus (CHIKV) de afgelopen decennia een snelle opmars hebben gemaakt. De symptomen van beide ziekten komen grotendeels overeen: hoge koorts, gewrichtspijn en huiduitslag. Herhaalde besmetting met verschillende typen DENV kan gevaarlijk zijn; jaarlijks overlijden zo’n 20.000 mensen aan een ernstige vorm van DENV. Omdat er nog geen goede behandeling voor beide virussen bestaat, richt het onderzoek zich nu vooral op de interactie tussen de virussen en hun gastheer.

Hoornweg voerde haar onderzoek naar CHIKV uit met ‘single particle live-cell tracking’ – een manier om individuele en fluorescent gelabelde virusdeeltjes te volgen terwijl zij de cel infecteren. Door ook specifieke cellulaire eiwitten fluorescent te labelen konden Hoornweg en haar collega’s de interacties tussen het virus en deze eiwitten bestuderen tijdens endocytose, het proces waarmee cellen stoffen opnemen van buiten de cel. Ze constateerden dat het overgrote deel (bijna 90%) van alle CHIKV virusdeeltjes de cel binnendringt via een specifieke vorm van endocytose: ‘clathrin-mediated endocytose’ (CME). Na endocytose wordt het virus verder de cel binnen getransporteerd, waarna in reactie op de zuurgraad membraanfusie plaatsvindt en het virusmateriaal vrijkomt. Door de CHIKV-viruspartikels vervolgens in twee categorieën in te delen, snelle en langzame deeltjes, stelde Hoornweg vast dat deze snelle, gerichte bewegingen afhankelijk zijn van microtubuli, lange dunne eiwitdraden die een belangrijk onderdeel vormen van het ‘skelet’ van de cel. De bevindingen helpen om de infectieprocessen achter DENV en CHIKV beter te begrijpen.

Tabitha Hoornweg (1988) studeerde Life Science & Technology (BSc) en Educatie en Communicatie in de Wiskunde en de Natuurwetenschappen (MSc) aan de Rijksuniversiteit Groningen. Zij verrichtte haar promotieonderzoek binnen de afdeling Medische microbiologie en onderzoeksinstituut GUIDE van het Universitair Medisch Centrum Groningen. Het onderzoek werd gefinancierd door een NWO VIDI-beurs en een ASPASIA-beurs aan professor Jolanda Smit, en een beurs van de Jan Kornelis de Cock Stichting. Hoornweg werkt nu als wetenschappelijk medewerker voor het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM).

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/31cfcb0d-d415-455a-b86d-b99ed89653dc