Ontdekt hoe cellen elektra gebruiken

Calciumkanaaltjes

Een schematische voorstelling van calciumkanaaltjes

Het is misschien vervelend om steeds maar weer te herhalen en het leven heeft er natuurlijk vele honderden miljoenen jaren de tijd voor gekregen, maar dat hele systeem dat we leven noemen, zit toch knap ingewikkeld en vernuftig in elkaar. Elektriciteit is voor cellen een bruikbaar fenomeen. Zo zitten in de celwanden minieme calcium- en natriumkanaaltjes die elektrische stroompjes creëren, die een belangrijke rol spelen bij vele bioprocessen, zoals bij de werking, van het hart, de hersens en de hormoonproductie. Onderzoekers van de universiteit van Washington zijn er achter gekomen hoe de calciumkanaaltjes efficiënt en secuur calciuminonen laten passeren in een warboel van geladen deeltjes die ook nog eens veel op calciumionen lijken, zoals natriumionen. Lees verder

Synthetisch mRNA kan hart helpen herstellen

Kenneth Chien

Kenneth Chien

Onderzoekers van het Zweedse Karolinska-instituut en de Harvard-universiteit lijken er, bij muizen althans, in geslaagd te zijn een door een hartaanval aangetast hart aan te zetten tot het herstellen van de ontstane schade. Dat deden ze door er voor te zorgen dat er een groeifactor werd aangemaakt die de eigen hartstamcellen van de muis helpt omzetten in hartspiercellen. Volgens Kenneth Chien, verbonden aan zowel het Karolinska-instituut als Harvard, lijkt het mogelijk het hart zelf nieuwe cellen te laten vormen.

Het onderzoek borduurt voort op een eerdere ontdekking van Chien en zijn medewerkers dat VEGFA, een groeifactor voor bloedvatcellen in een volgroeid hart, ook als een soort schakelaar kan dienen om hartstamcellen geen gewone hartspiercellen te laten maken, maar kransslagadercellen. Om er voor te zorgen dat de groeifactor ook daadwerkelijk wordt aangemaakt, injecteerden de onderzoekers in het lab gesynthetiseerde boodschapper-RNA (mRNA), dat codeert voor de aanmaak van VEGFA. Het mRNA is zo opgebouwd dat het door het lichaam niet gezien wordt als ‘vreemd’ en dus geen last heeft van het afweersysteem. Het lijkt er op of de aanmaak van VEGFA maar even hoeft te worden aangezet als het mRNA op de juiste plek in het hart wordt ingebracht. Het effect werkt op de langere termijn, gegeven de verbeteringskansen voor de (muis)patiënt die werden geconstateerd als het mRNA binnen 48 na het infarct werd toegediend. Het lijkt er op dat dat effect een gevolg is van de ‘herprogrammering’ van de hartstamcellen om niet langer bindweefselcellen te ‘produceren’, maar bloedvatcellen. “Hiermee komen we dicht bij het uitvoeren van klinische studies met één enkele stof, zonder dat we nieuwe cellen in het hart hoeven te injecteren”, zegt Chien. Hij zou geen onderzoeker zijn als hij niet meteen wat slagen om de arm houdt. Er is nog wel wat te doen. Zo moet er een klinische methode ontworpen worden om het mRNA via een gangbare kathetertechniek in te brengen. Ook zullen, vooraleer de methode op mensen zal worden uitgeprobeerd, meer dierproeven moeten worden gedaan.

Bron: Eurekalert 

Spierziekte in de toekomst mogelijk te genezen

Een preklinische studie in de VS bij muizen, geeft aanleiding tot de veronderstelling dat spierdystrofie is te behandelen. Spierdystrofie is een ziekte waarbij de spieren ernstig worden aangetast. In een studie gepubliceerd in het tijdschrift van de Europese moleculair-biologische organisatie EMBO blijkt dat het medicijn VPB15, ontwikkeld door Reveragen Biopharma, de ontstekingen vermindert bij muizen met symptomen die lijken op Duchenne-spierdystrofie. De onderzoekers ontdekten dat het medicijn spieren  beschermt en versterkt, zonder dat het de nare bijeffecten heeft van de medicijnen die nu gebruikelijk zijn zoals glucocorticosteroïden en prednison. De Duchenne-variant van spierdystrofie leidt tot ernstige aantasting van de spieren. Wereldwijd zijn er zo’n 180 000 patiënten. Langdurig gebruik van glucocorticosteroïden veroorzaakt uiteindelijk broze botten, leidt tot onderdrukking van het afweersysteem en van de productie van het groeihormoon.

De onderzoekers van het nationaal kinderziekenhuis in Washington DC zagen ook dat VBP15 de transcriptiefactor NF-kB remt, een signaalmolecuul dat in verband wordt gebracht met ontstekingen en weefselschade. Eerder hadden ze al ontdekt dat NF-kB actief is in spiercellen met een dystrofine-tekort, jaren voordat de ziekte merkbaar wordt. Het idee is daarom ook dat een vroegtijdige behandeling met VBP15  de ziekte zou kunnen voorkomen of tenminste vertragen. “Het wordt steeds duidelijker dat het celmembraan en de reparatie daarvan belangrijke factoren zijn in spier-, hart- en zenuwziektes en bij ademhalingsproblemen”, zegt hoofdauteur Kanneboyina Nagaraju. “De chemische eigenschappen van VBP15 doen ook mogelijkheden vermoeden bij de behandeling van andere ziektes dan spierdystrofie.” Reveragen Biopharma is niet financieel betrokken geweest bij de studie, zo meldt EMBO.

Bron: E`urekalert

Muizenhart klopt weer met mensencellen

Lei YangLei Yang van de universiteit van Pittsburgh

Een onderzoeksgroep rond Lei Yang van de universiteit van Pittsburgh heeft een muizenhart weer aan het kloppen gekregen met menselijke stamcellen. Het resultaat was dus een hybride hart, bestaand uit muizenhartcellen en mensenhartcellen. Het onderzoek moet gezien worden in het streven uitgaande van stamcellen nieuwe organen te maken.
Yang ontdeed een muizenhart van alle cellen. Het overblijvende eiwitgeraamte werd vervolgens ‘herbevolkt’ door hartvoorlopercellen (een voorfase van cellen in de ontwikkeling van stamcel tot hartcel) van mensen. Na een paar weken begon het hart weer te kloppen. De voorlopercellen ontwikkelden zich uit pluripotente stamcellen, die op hun beurt weer waren gekloond van menselijke huidcellen. In een eerdere studie werden menselijke embryocellen gebruikt, maar dat was geen succes. Het is voor het eerst dat een muizenhart geheel ontdaan is van zijn eigen cellen, waarna die vervangen werden door voorlopercellen.
Hoewel het muizenhartje pompte, was het niet sterk genoeg om het bloed effectief rond te pompen. Het bleek dat het hartritme afweek van het ritme van een muizenhart. Er blijft dus nog wel wat werk aan de winkel voor de onderzoekers. Uiteindelijk is het, dus, de bedoeling van Yang en zijn medewerkers om menselijke harten te maken die kunnen worden getransplanteerd. “Met onze methode kunnen we zowel de spier- als bloedvatcellen maken. We hopen gauw menselijk hartweefsel te kunnen maken, maar onze droom is uiteraard een heel menselijk hart.”

Bron: New Scientist

Hart kan nieuwe impuls van virus krijgen

200 patiënten in Europa en Amerika die lijden aan hartfalen zullen via een onschadelijk virus een gen ‘geïmplanteerd’ krijgen dat het beschadigde hart weer goed zou moeten laten functioneren . In een eerder klinische proef is gebleken dat deze gentherapie doet wat die moet doen en niet schadelijk is voor de patiënt. Volgens Alexander Lyon, cardioloog aan het Royal Brompton Hospital en deelnemer in de klinische proef, is het voor het eerst dat gentherapie gebruikt wordt om defecte hartcellen te repareren.
Hartfalen kan het gevolg zijn van tijdelijk zuurstofgebrek bij een hartaanval. Het hart is dan niet goed meer in staat bloed rond te pompen. Voor de patiënt wordt dan bijna elke inspanning te groot.
Onderzoekers van het Imperial College of London ontdekten dat mensen die leden aan hartfalen te weinig van een bepaald eiwit (SERCA aanmaakten. Dat eiwit is verantwoordelijk voor de calcium-kringloop, een element dat wezenlijk is voor de hartslag. Ze ontwikkelden een virus met een gen (SERCA2a) dat het eiwit produceert dat verantwoordelijk is voor de calcium-kringloop. Het virus wordt via een ader in het been van de patiënt in het hart gebracht. Tot nu toe is er geen methode om hartfalen om te keren en moet een patiënt zich zien te redden met medicijnen.
Gentherapie is in wezen een simpele behandelingsmethode, maar door enkele desastreus verlopen klinische proeven is de medische wereld nogal huiverig voor de toepassing van deze techniek. Als de proef slaagt dan is er een methode om hartcellen weer volledig functioneel te maken. Een andere benaderingswijze is het hart de mogelijkheid geven om nieuwe cellen te genereren.

Bronnen: New Scientist, BBC

Hart kan zich herstellen

Het hart herstelt zich niet zelf Het hart is een fenomenaal orgaan. Er is waarschijnlijk geen door de mens gemaakte pomp die het beter en, vooral, langer doet. Er is een probleempje: het hart in niet in staat schade te herstellen door het aanmaken van nieuwe hartcellen. Dat blijkt de ‘schuld’ van een enkel gen te zijn aangeduid met Meis1. Tot een aantal weken na de geboorte is het hart in staat nieuwe cellen te genereren voor het herstellen van schade. Daarna maakt Meis1 daar een eind aan. Wat, dachten onderzoekers van de universiteit Texas Southwestern onder aanvoering van Hesham Sadek, als we dat gen eens weglaten? Bij muizen pakte dat in zoverre goed uit dat het hart weer in staat bleek tot op volwassen leeftijd nieuwe cellen aan te maken, zonder dat dat tot negatieve effecten leidde. Sadek: ““Meis1 is
een transcriptiefactor die werkt als een soort computerprogramma. Die regelt het functioneren van andere genen, in dit geval genen die de celdeling remmen. Meis1 kon mogelijk gebruikt worden als aan-/uitknop om ook in een volwassen hart celdeling mogelijk te maken. Dit zou een nieuw tijdperk in de behandeling van hartkwalen kunnen inluiden.” Tot nu toe is hartregeneratie alleen mogelijk met behulp van ingebrachte (stam)cellen.
Volgens de Hartstichting leven er in Nederland 1 miljoen hartpatiënten. De organisatie voorziet dat dat aantal zal groeien naar 1,3 miljoen in 2020. Jaarlijks vinden er in Nederland enkele tientallen harttransplantaties plaats (31 in 2008).

Bron: Futura-Sciences