Élie Metchnikoff was een Russische zoöloog en microbioloog wiens werk de basis legde voor ons begrip van het immuunsysteem. Geboren in 1845 in de buurt van Charkov, toen onderdeel van het Russische rijk en nu Charkov, Oekraïne, bracht hij een groot deel van zijn leven door in heel Europa. Hij stierf in 1916 in Parijs. In 1908 deelde hij samen met Paul Ehrlich de Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde. Zijn belangrijkste ontdekking betrof hoe het lichaam zichzelf verdedigt tegen indringers.
Hij behaalde zijn bachelordiploma aan de Universiteit van Charkov in 1864. Vier jaar later voltooide hij zijn doctoraat aan de Universiteit van Sint-Petersburg. In 1870 doceerde hij zoölogie en vergelijkende anatomie aan de Universiteit van Odessa, een functie die hij bekleedde tot 1882. Deze instelling staat nu bekend als de Odessa National Mechnikov University.
Waar begon het concept van fagocytose?
Het cruciale moment kwam later, toen Metchnikoff naar Messina, Italië verhuisde. Hij verbleef daar van 1882 tot 1886. Gedurende deze tijd bestudeerde hij hoe de spijsverteringsorganen zich ontwikkelen bij larven van bipinnaria-zeesterren. Aanvankelijk was hij niet op zoek naar een immuunmechanisme. Hij concentreerde zich op de embryologie.
Hij bracht vreemde voorwerpen in de larven om te zien hoe ze werden behandeld. Deze voorwerpen omvatten karmijnrode kleurstofdeeltjes en kleine splinters. Hij merkte iets ongewoons op. Bepaalde cellen, die geen verband hielden met de spijsvertering, bewogen zich op deze indringers af. Ze omringden hen. Ze overspoelden ze.
Dit gedrag was niet willekeurig. Het was een systematische reactie. Metchnikoff erkende dit als een defensieve strategie. Hij gaf deze cellen een naam. Fagocyten. De term komt van Griekse woorden die ‘verslindende cellen’ betekenen. Het proces zelf werd bekend als fagocytose.
Waarom is deze ontdekking van fundamenteel belang?
Fagocytose is een kerncomponent van de immuunrespons. Het legt uit hoe het lichaam bedreigingen zoals bacteriën identificeert en neutraliseert. Voordien waren de specifieke cellulaire verdedigingsmechanismen grotendeels theoretisch. Metchnikoff leverde empirisch bewijs. Hij toonde aan dat immuniteit een actief, cellulair proces is.
Deze ontdekking veranderde de manier waarop wetenschappers naar de afweer van het lichaam keken. Het verlegde de focus van humorale theorieën naar cellulaire actie. Het blijft vandaag de dag een fundamenteel concept in de immunologie. De cellen die hij identificeerde zijn nog steeds van cruciaal belang voor het begrip van hoe we infecties bestrijden.
Het werk van Metchnikoff slaat een brug tussen zoölogie en geneeskunde. Het begon met zeesterrenlarven. Het eindigde met een Nobelprijs. Het blijft van invloed op de manier waarop we gezondheid en ziekte begrijpen.
De cellulaire defensierevolutie
Metchnikoff keek niet alleen van een afstandje naar bacteriën. Hij werkte zij aan zij met hen. Eerst bij het Bacteriologisch Instituut in Odessa (1886–87). Vervolgens aan het Pasteur Instituut in Parijs (1888–1916). Deze jaren gingen niet alleen over observatie. Ze gingen over het ontmantelen van het bestaande dogma van de immunologie.
Hij zag iets wat anderen misten.
De fagocyt. Het is een witte bloedcel. Concreet een leukocyt. Metchnikoff realiseerde zich dat deze cel de eerste verdedigingslinie was tegen acute infecties. Niet alleen bij mensen. Bij de meeste dieren.
Uit dit inzicht ontstond in 1892 de cellulaire immuniteitstheorie. Het was een gevaarlijk idee. Destijds onderschreef de wetenschappelijke gemeenschap de humorale theorie grotendeels. Ze geloofden dat immuniteit voortkwam uit lichaamsvloeistoffen. Oplosbare stoffen in het bloed. Antilichamen. Cellen waren slechts omstanders. Metchnikoff betoogde iets anders. Cellen deden het moorden. Vloeistoffen hielpen gewoon.
De tegenreactie kwam onmiddellijk.
Vijftig jaar lang bekleedde de humorale theorie de troon. Het was het dominante paradigma. Maar tegen de jaren veertig verschenen de scheuren. Wetenschappers begonnen nader te kijken naar de rol die cellen feitelijk speelden bij het bestrijden van infecties. Het bewijsmateriaal stapelde zich op. Metchnikoffs cellulaire immuniteitstheorie werd bevestigd.
Tegenwoordig kiezen we niet tussen cellen en antilichamen. Wij gebruiken beide. Het moderne begrip van immuniteit integreert beide stromingen. Wat ooit een fel debat was, is nu een uniform raamwerk.
De levensduurexperimenten
Het laatste decennium van Metchnikoff was anders.
Hij concentreerde zich niet langer uitsluitend op acute infecties. Hij richtte zijn blik op een ander soort vijand. Tijd. In het bijzonder de menselijke levensduur.
Hij werd een pleitbezorger voor melkzuurproducerende bacteriën. Niet als trendy aanvulling. Als biologisch mechanisme. Hij geloofde dat deze bacteriën het verouderingsproces konden vertragen. Of in ieder geval de gevolgen ervan verzachten.
Zijn bevindingen werden gebundeld in verschillende sleutelteksten. Lezingen over de vergelijkende pathologie van ontstekingen (1892). Immuniteit bij infectieziekten (1901). De aard van de mens (1903).
Deze werken waren niet alleen academische oefeningen. Het waren pogingen om het snijvlak van immuniteit en veroudering in kaart te brengen. Hij koppelde de gezondheid van het darmmicrobioom aan de gezondheid van het hele organisme. Een radicaal idee dus. Een fundamenteel concept nu.
Heeft hij het ouder worden opgelost? Nee.
Maar hij opende de deur. Hij liet zien dat immuniteit niet alleen gaat over het overleven van de onmiddellijke dreiging. Het ging erom het systeem in de loop van de tijd in stand te houden. De fagocyt eet niet alleen bacteriën. Het ruimt puin op. Het handhaaft de orde.
Metchnikoff zag het verband. Anderen waren nog steeds op zoek naar een wondermiddel.
