Kan een piepklein blaasje longschade repareren?

Alle cellen, dus ook longcellen, scheiden piepkleine blaasjes uit. Deze membraanblaasjes brengen eiwitten naar een andere plek. Deze eiwitten zorgen ervoor dat longweefsel bij schade herstelt. Maar bij COPD loopt dat mis: daar gaan te veel (gezonde) longcellen kapot. De schade kan niet meer worden gerepareerd. Daarom deed dr. Machteld Hylkema hier onderzoek naar. ‘We wilden ontdekken wat het verschil is tussen de membraanblaasjes van mensen met COPD en die van gezonde mensen. Als we dat weten, kunnen ze in de toekomst misschien een rol spelen bij het herstellen van longschade.’

Anders dan bij gezonde mensen

De onderzoekers vergeleken membraanblaasjes uit de longen van mensen met COPD met die van gezonde mensen. Hiervoor maakten ze gebruik van unieke spoelvloeistof uit de longen en van speciale software. Wat bleek? In de membraanblaasjes van mensen met COPD zitten veel bepaalde eiwitten. Deze kunnen ontstekingsreacties veroorzaken, en afbraak van longweefsel. Deze eiwitten zitten zowel in het blaasje als op de membraan. Je kunt ze zien als de ‘lijm’ die contact tussen cellen mogelijk maakt. Hierna deden de onderzoekers de volgende voorspelling: de blaasjes bij mensen met COPD worden naar andere cellen in de long gestuurd dan bij gezonde mensen. ‘We ontdekten dat cellen heel gericht te werk gaan. Ze kunnen eiwitten met een duidelijk doel naar een bepaalde plek sturen. Daar veroorzaken ze soms ontstekingen en weefselafbraak.’

Stop de membraanblaasjes 

Om te beginnen wilden de onderzoekers uitvinden welke reis de membraanblaasjes precies afleggen. Ze ontdekten dat deze membraanblaasjes bij mensen met COPD vooral afkomstig zijn van immuuncellen. En dat ze zich verplaatsen naar de longblaasjes. ‘Dat is interessant’, zegt Hylkema. ‘In de longblaasjes zitten aan de ene kant de cellen die zorgen voor uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide. Aan de andere kant zitten er de stamcellen in die zorgen voor weefselherstel. Als de membraanblaasjes dus aankomen bij de longblaasjes, kunnen ze daar schade veroorzaken. Dat kan uiteindelijk leiden tot COPD. Om dat te voorkomen, moeten we de membraanblaasjes stoppen. Zo kunnen ze de longcellen niet bereiken.’

Zelf maken in het lab 

Membraanblaasjes zijn vooral interessant omdat ze in het laboratorium kunnen worden nagemaakt. Verder zijn ze te vullen met eiwitten naar keuze. Bovendien kunnen ze met een duidelijk doel naar bepaalde plekken worden gestuurd. Zo zorgen ze voor celherstel in de long. Hylkema: ‘We testen op dit moment wat het effect is van COPD-membraanblaasjes op celschade en herstel. Dat doen we in een mini-long: een namaaklong die we in het laboratorium kweekten. Met de mini-long kunnen we goed zien wat er in de cellen gebeurt. Zo onderzoeken we hoe longcellen zich ontwikkelen. En hoe ze reageren op bepaalde prikkels als medicijnen of ontstekingen.’  

Hylkema denkt dat de membraanblaasjes invloed hebben op de ontwikkeling van longschade – en op het herstel ervan. ‘Als dat klopt, kunnen we mogelijk een nieuwe manier vinden om beginnende longschade te herstellen. Dus met membraanblaasjes die je zelf kunt maken in het lab. Membraanblaasjes zijn niet lichaamsvreemd: ze breken de eigen immuuncellen dus niet af. Dat gebeurt bij andere behandelingen vaak wel. Als we ze zelf kunnen namaken, zou dat dus heel goed nieuws zijn.’

Waarom steunde Longfonds dit onderzoek?  

Dit onderzoek was nodig om de oorzaak van COPD beter te begrijpen. Onderzoeker Sabine Bartel ontving hiervoor in 2020 van Longfonds de Junior Investigatorsubsidie. Met dit bedrag van 200.000 euro kunnen onderzoekers hun ideeën verder ontwikkelen. Vanwege persoonlijke omstandigheden kon Sabine het onderzoek niet voortzetten. Machteld Hylkema nam het van haar over, met de hulp van PhD-student Jiahua Fang.

Tekst: Judith Langeland