Onderzoekers van Washington University in St. Louis en Tsinghua University in Beijing laten zien hoe fibrotische aandoeningen sprongsgewijs kunnen verergeren. Met computationele modellen identificeerden ze een mechanisch kantelpunt dat bepaalt wanneer individuele cellen gaan samenwerken en zo snelle littekenvorming veroorzaken. Het werk verscheen in Proceedings of the National Academy of Sciences.
De auteurs vergelijken dit met faseovergangen in de natuurkunde: water bevriest bij 0 C en ijzer wordt ferromagnetisch onder 770 C. In weefsels ontstaat collectief gedrag wanneer de afstand tussen cellen onder een drempel van enkele honderden micrometers komt. Collageenvezels richten zich uit door krachten van cellen en vormen verstevigde spanningsbanden die mechanische signalen over grotere afstanden overbrengen.
Een belangrijke eigenschap is de "kritische rekverhouding": hoeveel collageen moet uitrekken voordat vezels uitlijnen en verstevigen. De mate van crosslinking bepaalt deze verhouding; crosslinking neemt toe bij veroudering en wordt beïnvloed door voeding, advanced glycation end products en metabole ziekten zoals diabetes. Meer crosslinking verhoogt celactivatie maar verkleint de afstand waarover signalen reizen, waardoor cellen later dichter bij elkaar komen en een plotselinge progressie ontstaat.
- Verminderen van collageencrosslinking
- Verstoring van vezeluitlijning of spanningsbanden
- Wijzigen van de fysieke microomgeving via voeding of biomaterialen
De onderzoekers concluderen dat effectieve therapieën mechanische communicatie moeten verstoren of moeten voorkomen dat cellen gecoördineerd raken. Het onderzoek kreeg steun van het Human Frontier Science Program en de Chinese Natural Science Foundation. Bron: Washington University in St. Louis.
Moeilijke woorden
- fibrotische — met vorming van bindweefsel en litteken
- sprongsgewijs — plotseling in flinke stappen erger worden
- kantelpunt — punt waarop klein effect grote verandering veroorzaakt
- modellen — vereenvoudigde weergave van een systeem of proces
- littekenvorming — het ontstaan van blijvend bindweefsel na beschadiging
- faseovergangen — toestandverandering in materie bij bepaalde condities
- Collageenvezels — dun eiwitvezel die steun en stevigheid geeft
- kritische rekverhouding — hoeveel bindweefsel moet uitrekken voordat vezels uitlijnen
- crosslinking — chemische verbindingen tussen vezels die stevigheid geven
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke mogelijke voordelen en nadelen ziet u bij therapieën die mechanische communicatie tussen cellen verstoren? Geef voorbeelden.
- Hoe kunnen voeding of biomaterialen volgens het artikel de fysieke microomgeving veranderen? Noem mogelijke gevolgen voor patiënten.
- Wat betekent het dat progressie 'sprongsgewijs' kan optreden voor vroege diagnose en behandeling? Geef redenen.
Gerelateerde artikelen
Stedelijke bomen verbeteren gezondheid, maar niet voor iedereen
Een studie van Michigan State University vond dat meer bomen in woonwijken meestal samenhangt met minder lichamelijke 'slijtage' door stress. De voordelen gelden vooral voor beter opgeleide en werkende mensen; kwetsbare groepen profiteerden minder.
Onderzoek naar windturbines en gezondheid
Onderzoekers analyseerden gegevens van meer dan 120.000 huishoudens nabij windturbines die tussen 2011 en 2023 werden geplaatst. Ze vonden geen matige tot grote negatieve gezondheidseffecten, maar zeer kleine effecten kunnen niet helemaal worden uitgesloten.
Bewegen vermindert 'chemo brain' tijdens chemotherapie
Een fase 3-studie van de University of Rochester onderzocht of een thuisprogramma met wandelen en oefeningen (EXCAP) cognitieve klachten tijdens chemotherapie kan verminderen. Deelnemers hielden hun stappen bij en de bewegingsgroep voelde zich vaak scherper.
Studie: hoger sterfterisico bij zwangerschap dan bij abortus
Een nieuwe analyse met recentere Amerikaanse gegevens toont dat het sterfterisico door zwangerschap 44–70 keer hoger is dan bij abortus. Betere registratie sinds 2003 (volledig in 2018) veranderde eerdere, lagere schattingen.