Kan hersenspoelende wesp helpen tegen Parkinson?

In de toekomst zou het onderzoek naar de bestanddelen in het gif van de wesp kunnen bijdragen aan de bestrijding van de ziekte.maandag 12 februari 2018

De ‘kakkerlakkendoder’ Ampulex compressa brengt kakkerlakken een steek direct in de hersenen toe om het gespecialiseerde gif te injecteren waarmee hij de besluitvormingsprocessen van kakkerlak kan overnemen.
De ‘kakkerlakkendoder’ Ampulex compressa brengt kakkerlakken een steek direct in de hersenen toe om het gespecialiseerde gif te injecteren waarmee hij de besluitvormingsprocessen van kakkerlak kan overnemen.
fotograaf Anand Varma, National Geograpic Creative

De ‘kakkerlakkendoder’ Ampulex compressa kan zijn slachtoffers hersenspoelen met het gif uit zijn steek.

Op zoek naar een gastheer zal de parasitische sluipwesp een kakkerlak een steek in de romp geven, waar het gif de voorpoten van het slachtoffer gedurende vijf minuten verlamt. Met een tweede steek richt de wesp zich direct op de hersenen en veroorzaakt bij de kakkerlak een periode van een halfuur van intensief schoonmaakgedrag. Daarna vervalt de kakkerlak in een staat van lethargie – hypokinesie genoemd – waarbij hij zijn bewegingen niet langer zelf kan controleren.

“Ze zijn niet verlamd,” zegt Michael Adams, professor in de entomologie en neurowetenschappen aan de University of California in Riverside. “Het dier kan lopen, maar alleen als hij door de wesp wordt geleid.”

De sluipwesp voert zijn hypokinetische slachtoffer aan de voelsprieten naar een holletje. Daar legt ze één eitje in het lichaam van de kakkerlak, dat de volgende zeven tot tien dagen binnenin het dier zal groeien. Uiteindelijk vreet de larve zich vanuit het binnenste van de kakkerlak naar buiten.

Het team onder leiding van Adams bestudeert het gif van de parasitische wesp om uit te vinden of het in de toekomst een bijdrage kan leveren aan het onderzoek naar de ziekte van Parkinson. Hun wetenschappelijke artikel werd vorige week gepubliceerd door de American Chemical Society.

Parasieten en Parkinson

Bij de neuro-degeneratieve ziekte van Parkinson sterven hersencellen langzaam af. De ziekte beschadigt vooral neuronen die dopamine produceren en zorgt zo voor een afname van deze stof.

De symptomen lopen uiteen, maar de ziekte kan lichaamsbewegingen vertragen (wat bradykinesie wordt genoemd) en tot schuddende bewegingen, stijve ledematen en evenwichtsproblemen leiden. De oorzaak van Parkinson is nog onbekend en hoewel er geen medicijn tegen de ziekte is, kunnen patiënten met verschillende medicaties en operaties worden behandeld.

De onderzoekers melkten het wespengif en analyseerden de toxische bestanddelen ervan. Ze ontdekten dat het gif van parasitische sluipwespen een nieuwe familie van peptiden bevat, die zij ‘ampulexinen’ noemden. Deze peptiden zouden van cruciaal belang kunnen zijn voor het hersenspoelen van de kakkerlakken. En ze zouden mogelijk een rol kunnen spelen in toekomstig onderzoek naar Parkinson.

Het gif kan in verband staan met de verstoring van het reactiepad voor de productie van dopamine in kakkerlakken, vergelijkbaar met de wijze waarop Parkinson dat bij mensen doet.

“Sommige soorten moleculen zouden interessant kunnen zijn voor het verhelpen van deze Parkinson-achtige symptomen,” zegt Adams. “We proberen nog steeds het basismechanisme te begrijpen.”

Interessant is dat als de wesp géén eitje in zijn gastheer legt, de kakkerlak binnen enkele dagen weer herstelt. De gehersenspoelde staat van de kakkerlak duurt ongeveer net zo lang als de tijd die de larve nodig heeft om uit het eitje te kruipen.

“Als we de wesp verhinderen om een eitje te leggen, herstelt de kakkerlak zich binnen ongeveer een week en lijkt daarna oké te zijn,” zegt Adams.

Momenteel werken de onderzoekers aan de afronding van een tweede paper, waarin ze nader ingaan op aspecten van de gifstof. De komende jaren zal meer onderzoek worden gedaan, onder andere naar de cellen die door de ampulexinen worden verstoord. Uiteindelijk zouden daarvoor modelorganismen kunnen worden ontwikkeld.

“Parasitische wespen hebben zulke rare giftige uitwerkingen,” zegt Ellen Martinson, postdoctoraal onderzoeker aan de vakgroep entomologie van de University of Georgia. Martinson was niet betrokken bij de studie, maar ze is opgetogen over het potentieel ervan.

Mogelijke medicijnen

Ook andere natuurlijke toxinen worden onderzocht op hun mogelijke werking tegen menselijke ziekten. Zo is het gif van de groefkopadder een hemotoxine, dat rode bloedlichaampjes vernietigt.

Wetenschappers hebben in dit gif een korte opeenvolging van aminozuren geïdentificeerd die het afsterven van cellen bij Parkinson zou kunnen verminderen.

Maar nieuwe medicijnen kunnen niet zomaar worden ontwikkeld. Het invoeren van nieuwe medicatie op basis van een natuurlijke toxine kan meer dan tien jaar duren. Voordat de wetenschappers ook maar kunnen beginnen met de eerste tests op mensen, moet er zeer veel onderzoek worden gedaan.

“We zijn nog in de verkenningsfase,” zegt Martinson. “Het gaat nu alleen nog maar om een soort schatzoeken, waarbij we dingen vinden waarop we in de toekomst kunnen voortbouwen.”

Lees meer