Britt Coenen

Om te beginnen wat achtergrondinformatie: Mijn PhD-project is een multidisciplinair project waarbij drie onderzoeksgroepen betrokken zijn binnen de Rijksuniversiteit Groningen en het UMCG (afdeling Moleculaire Immunologie en de afdeling Biomedische Technologie) en de afdeling Spoedeisende Hulp van het UMCG ( waaronder Acutelines, een biobank voor acute geneeskunde). Het onderzoek heeft tot doel een snelle en gevoelige methode te ontwikkelen om sepsis op te sporen door de radicalenproductie in immuuncellen te meten. In deze blogpost deel ik wat algemene informatie en updates over mijn project.

Ik begin met een korte introductie over sepsis. Sepsis is een levensbedreigende, ontregelde reactie van de gastheer op een infectie, die leidt tot orgaandisfunctie. De mondiale last is verbazingwekkend hoog: 20% van alle sterfgevallen wereldwijd zijn te wijten aan sepsis. Jaarlijks overlijden er in Nederland meer mensen aan sepsis dan aan welke vorm van kanker, hartinfarct of verkeersongeval dan ook. Vroegtijdige herkenning van sepsis is essentieel voor het tijdig starten van adequate zorg en het verlagen van de morbiditeit en mortaliteit. Het herkennen van sepsis in de vroege fase en het voorspellen van het klinische beloop zijn echter moeilijk, omdat tekenen en symptomen niet-specifiek kunnen zijn en van persoon tot persoon kunnen verschillen. Op dit moment is de gouden standaard voor erkenning gebaseerd op een scoresysteem dat de prestaties van meerdere orgaansystemen beoordeelt. En de specificiteit van dit scoresysteem? Een “verbazingwekkende” 47%, wat betekent dat je net zo goed een muntje kunt opgooien om een ​​patiënt te diagnosticeren.

Naast dit scoresysteem worden bij de diagnose van sepsis ook ontstekingsmarkers gebruikt die in het bloed kunnen worden gemeten. De productie van radicalen (om specifiek te zijn reactieve zuurstofsoorten [ROS]) door immuuncellen is een van de eerste reacties bij ontstekingen, en gaat meerdere uren vooraf aan de productie van deze ontstekingsmarkers. Bij sepsis wordt de functie van immuuncellen verstoord, wat leidt tot een verhoogde ROS-productie, wat uiteindelijk resulteert in orgaanschade. Dus waarom kijken we niet naar dit vroege responsmolecuul om sepsis te diagnosticeren? Welnu, ROS zijn een uitdaging om te detecteren vanwege hun hoge reactiviteit en lage overvloed. Gelukkig is deze uitdaging onlangs overwonnen door de ontwikkeling van MRI op nanoschaal, die een snelle meting van ROS mogelijk maakt met behulp van fluorescente defecten in nanodiamanten. Het doel van mijn project is daarom om een ​​snelle en gevoelige diagnostische test te ontwikkelen voor de vroege detectie van sepsis met behulp van deze MRI-methode op nanoschaal.

Het afgelopen half jaar ben ik druk bezig geweest met het lezen van veel literatuur en het verzamelen van mijn eerste resultaten in het lab. Bovendien heb ik een geoptimaliseerde methode ontwikkeld voor de isolatie van immuuncellen die voornamelijk verantwoordelijk zijn voor de ROS-productie, de monocyten en neutrofielen. Dit is belangrijk omdat ik deze immuuncellen uit het bloed moet kunnen isoleren zonder dat ze daarbij geactiveerd worden. Daarnaast heb ik ook een eerste poging gedaan om de MRI-methode op nanoschaal te gebruiken om de productie van vrije radicalen in vers geïsoleerde neutrofielen te detecteren. Het was de eerste keer ooit dat we dit probeerden, en ik ben blij om met jullie te kunnen delen dat het werkte! Ik heb een ‘nulmeting’ van deze neutrofielen kunnen doen, waarna ik ze met een microbiële stimulus heb gestimuleerd om ROS te gaan produceren. In de loop van de tijd (20 minuten om precies te zijn) werd elke 2 minuten een duidelijke toename van de ROS-productie gemeten, wat uiteindelijk resulteerde in de georkestreerde dood van de neutrofielen. Dit wordt ook wel NETosis genoemd, maar daar ga ik voorlopig niet in detail op in. Op de bijgevoegde foto (met speciale dank aan Alina Sigaeva) kun je de omtrek zien van een enkele neutrofiel (paars) met de karakteristieke lobulaire kern (donkerdere gebieden in het midden) en een diamant (helder geel/oranje vlek).

Over het algemeen ben ik enthousiast over de mogelijke implicaties van mijn onderzoek en de positieve impact die het zou kunnen hebben op de diagnose van sepsis. Ik kijk ernaar uit om mijn werk de komende jaren voort te zetten en de mechanismen achter ROS bij sepsis te onderzoeken.