Weefselherstel “on the move”: een rol voor de luchtweg-gladde spier als stamcelniche na longschade.

    Gosens, R. Dr. | Rijksuniversiteit Groningen | 15 november 2011 |

Chronische longziekten, waaronder astma, COPD en interstitiële longfibrose zijn allen gekenmerkt door pathologische afwijkingen in de structuur van de longen en/of luchtwegen, wat bijdraagt aan het chronische ziekteproces door functieverlies van deze structuren. De mechanismen die dergelijke ontspoorde remodellingsprocessen reguleren zijn nog maar gedeeltelijk opgehelderd.

Herstel van weefsel na schade is een centraal proces in de homeostase van het menselijk lichaam en speelt een belangrijke rol in het onderhouden van de architectuur van weefsels, waaronder de longen. Een defect in het normale weefselherstelproces kan leiden tot ongewenste structurele veranderingen in de longen, waaronder fibrose en remodelling van de luchtwegen. De signaaltransductieroutes die weefselherstel controleren, zijn dan ook van groot belang voor ons begrip van chronische longziekten.

Het wordt in toenemende mate duidelijk dat de signaalpaden die betrokken zijn bij de in utero ontwikkeling van de longen opnieuw worden geactiveerd bij weefselschade. Deze ontwikkelingspaden spelen hiermee een belangrijke rol in weefselherstel en - naar alle waarschijnlijkheid - bij structurele veranderingen door chronische longziekten. Voorbeelden van dergelijke signaalroutes zijn de Wnt, FGF10 en Notch signaalroutes, die de weefselarchitectuur van de luchtwegen en longen in utero nauw coördineren. Hoe dergelijke signaalroutes weefselherstel bij volwassenen coördineren is momenteel nog grotendeels onduidelijk.

Recent hebben Volckaert et al. de rol van Wnt en FGF10 bij weefselherstel na longschade door naftaleen belicht (1). Met dit model wordt epitheelschade nagebootst, wat een belangrijk effect bleek te hebben op de heractivering van bepaalde ontwikkelingspaden. Hieronder bleek ook de expressie van FGF10 in luchtweg-gladde spiercellen te horen en Wnt7b in nog aanwezige epitheelcellen die niet door de schade werden vernietigd. Een serie van elegante vervolgstudies waarbij de expressie en functie van Wnt en FGF10 in de longen en specifiek in de luchtweg-gladde spier werden gemoduleerd middels transgene muizenmodellen, gaf aan dat Wnt7b in staat is FGF10 vrijzetting door de luchtweg-gladde spier te bevorderen. Dit was absoluut noodzakelijk voor Notch activatie en herstel van het epitheel. Hiermee wordt aangetoond dat de luchtweg-gladde spier in staat is de overblijvende epitheelcellen die niet door de schade zijn vernietigd, aan te zetten tot celdeling en herstelfuncties. Deze bevindingen zijn bijzonder, omdat ze aantonen dat epitheelcellen en luchtweg-gladde spiercellen nauwgezet en bidirectioneel samenwerken bij weefselherstelprocessen. De onderzoekers spreken zelfs van een “stamcelniche” in de luchtweg-gladde spier die epitheelherstel na schade reguleert.

Deze bevindingen hebben een grote invloed op ons begrip van weefselherstelprocessen in de long, en verregaande implicaties voor de rol van de luchtweg-gladde spier bij remodellingsprocessen. Als blijkt dat dergelijke interacties tussen het epitheel en de luchtweg-gladde spier, via ontwikkelingspaden als Wnt, FGF10 en Notch, ook bij weefselherstel en –remodelling bij bovengenoemde chronische longziekten van belang zijn, levert dit fundamentele inzichten op voor de ontstaansmechanismen van deze ziekten. Ook verlegt het de aandacht voor de behandeling van deze chronische aspecten naar dergelijke epitheel-gladde spier interacties. De luchtweg-gladde spier, van enkel passieve motorfunctie begin jaren ‘90 tot stamcelniche van de toekomst?

Referenties:

1. Volckaert et al. J Clin Invest 2011, 121: 4409-4419

Keyword: weefselherstel remoddeling luchtweg-gladde spier

Terug naar het overzicht

Gratis nieuwsbrief

Blijf op de hoogte van het laatste nieuws over subsidies, zorg en onderzoek naar astma, COPD en andere longziekten.