Cellen scheiden onder meer exosomen af, een soort boodschappers voor andere cellen

Tien jaar geleden ontdekten onderzoekers dat cellen kleine ‘eenheden’ afscheiden die de communicatie tussen cellen onderhouden. Deze celboodschappers van stamcellen, aangeduid met de algemene naam exosomen, hebben onderzoekers van de Amerikaanse Temple-universiteit ingezet om bij muizen schade aan het hartweefsel te repareren. Daardoor overleefden meer hartcellen een infarct en vertoonde het muizenhartje minder littekens.
“Ons doel is het hart te beschermen en dit is een belangrijk resultaat”, zegt onderzoeker Raj Kishore. “Je kunt hiermee het vermogen van het hart zichzelf te herstellen aanzienlijk verbeteren, zonder dat je de stamcellen zelf gebruikt. We gebruikten alleen de vesikels die embryonale stamcellen uitscheiden.” De onderzoekers bekijken nu ook welke leden van deze ‘arbeidsgroep’, de exosomen, dus, meehelpen de schade aan het hart te herstellen.
Vreemd genoeg heeft een belangrijk orgaan als het hart weinig mogelijkheden om geleden schade te repareren. Als de hartspier beschadigd wordt door een hartaanval, dan is het hart niet in staat de daardoor ontstane dode cellen te vervangen door nieuwe. Het hart compenseert dat wel om het pompvermogen op peil te houden, maar wordt daardoor groot en slapjes en de samentrekking wordt zwakker. Hartziekten vormen dan ook in het westen een belangrijke doodsoorzaak.
Onderzoekers op zoek naar een oplossing richtten hun pijlen de laatste jaren vooral op de stamceltherapieën. Stamcellen zouden het hart zijn vermogen voor zelfherstel moeten (terug?)geven. Er zijn proeven gedaan door bij hartpatiënten stamcellen te injecteren in de hoop zo het reparatieproces in gang te zetten, maar de resultaten waren niet bepaald bemoedigend, stelt Kishore. “Als je honderden stamcellen in een orgaan inbrengt, dan mag je blij zijn dat je de volgende dag er nog een paar vindt. Ze sterven.” Als je pluripotente stamcellen gebruikt, die ontwikkeld zijn uit gerijpte cellen, dan bestaat er de kans dat je een gezwel van verschillende cellen ontstaat, een zogeheten teratoom en dat is ook niet echt de bedoeling.
Nu hadden kankeronderzoekers ontdekt dat cellen kleine blaasjes uitscheiden. Eerst werd gedacht dat dat een manier van een cel is om van zijn afval af te komen, maar later bleek dat dat eigenlijk een soort flessen waren met een boodschap voor andere cellen. Zo blijven tumoren in contact met uitzaaiingen, bijvoorbeeld. De onderzoekers noemden die blaasjes exosomen. Dat is een beetje verwarrend, omdat er ook eiwitcomplexen zijn die exosomen worden genoemd en die wel degelijk bij de afbraak van RNA zijn betrokken. Afijn, vrijwel elke cel scheidt zulke boodschappers af. Kishore en medeonderzoekers vatten het idee op dat die celboodschappers misschien iets zouden kunnen betekenen voor de zelfreparatie van het hart. Kishores groep publiceerde voor het eerst in 2011 over deze exosomen in relatie met zelfherstel van het hart nu zijn er al zo’n 7500 artikelen over dit thema verschenen.
In de huidige studie kregen de proefdieren een hartaanval aangemeten. Na het infarct kregen de arme muisjes exosomen van embryonale stamcellen ingespoten of van bindweefselcellen. Die laatste groep fungeerde als controlegroep. De resultaten waren vrij duidelijk. De ‘stamcelexosoomdieren’ vertoonden een verbeterde hartfunctie na het infarct in vergelijking met de controlegroep. Meer hartcellen overleefden het infarct en en er was minder littekenschade. Het aantal voorlopercellen, de eigen hartstamcellen die er wel degelijk zijn, was gestegen en die maakten ook daadwerkelijk nieuwe cellen aan. De hartslag was krachtiger dan die van de controlegroep en het hart werd nauwelijks groter. Kortom: een groot succes, zou je zeggen. Vervolgens keken de onderzoekers naar een zogeheten micro-RNA dat in het exosoom in grote hoeveelheden voorkwam: miR-294. Als dat micro-RNA alleen werd gebruikt en niet het hele blaasje (=exosoom) dan gebeurde er veel van het bovenbeschrevene. Kishore: “Dit micro-RNA lijkt in hoge mate verantwoordelijk voor de activiteit van het exosoom, maar we kunnen nooit zeggen of het verantwoordelijk is voor alles, omdat stamcelexosomen vele andere micro-RNA’s bevatten.” Hoe dat precies zit moet verder onderzoek uitwijzen. Volgens Kishore is deze methode bij uitstek geschikt het herstelvermogen van het hart op te peppen, zonder de risico’s die kleven aan het gebruik van stamcellen.

Bron: Science Daily