Hoe de celkern krachten voelt, en waarom dat met de leeftijd verandert

Cellen zijn niet passief. Ze reageren op druk, rek en stijfheid van hun omgeving. Dat proces heet mechanotransductie: het omzetten van mechanische prikkels in biochemische signalen. Verstoringen in dat proces spelen een rol bij verouderingsgerelateerde aandoeningen, van stijf weefsel tot verminderde weefselreparatie.

Twee typen lamines, twee soorten reactie

Een studie gepubliceerd in eLife gebruikte een combinatie van twee precisietechnieken om de spanning binnen levende cellen te meten na mechanische stimulatie. De onderzoekers richtten zich op de lamines, eiwitten die het netwerk rondom de celkern vormen en de kern een vorm en stevigheid geven. Er zijn twee hoofdtypen: A-type lamines en B-type lamines.

Uit de metingen bleek dat beide types anders reageren op mechanische kracht. A-type lamines dragen bij aan de elasticiteit van de kern: ze veren terug. B-type lamines beïnvloeden de viskeuze respons, de manier waarop de kern energie absorbeert en vertraagd terugveert. Die twee eigenschappen samen bepalen hoe een cel mechanische stress verdraagt.

Microtubuli nemen taken over bij schade

De onderzoekers verwijderden ook het A-type lamine in sommige cellen (een zogeheten knockout). In die cellen namen de microtubuli, onderdelen van het interne skelet van de cel, de mechanische spanning over en verspreiden die naar andere delen van de cel. In gezonde cellen gedroegen de microtubuli zich juist anders: ze hielden de spanning lokaal vast in plaats van die te verspreiden.

Dit onderscheid is relevant voor veroudering. Naarmate cellen ouder worden, verandert de samenstelling van lamines. Dat kan de manier waarop cellen mechanische signalen verwerken, veranderen. Of en hoe dit bijdraagt aan weefselveroudering of ziekte, is een vraag voor vervolgonderzoek. De studie biedt wel een concreet mechanistisch kader om gerichter te kijken naar cellen waarbij de lamine-samenstelling is verstoord.

Lees het originele artikel