Microtubuli sturen groeirichting van hartcellen
Hartcellen groeien niet willekeurig. Ze verlengen zich in een vaste richting om de pompfunctie te ondersteunen. Hoe dat wordt bepaald, was onduidelijk. Nieuw onderzoek wijst naar microtubuli.
Hartspiercellen (cardiomyocyten) zijn langwerpig van vorm. Die vorm is functioneel: de cel trekt samen langs haar lengteas, wat de hartslag aandrijft. Na schade of bij hartfalen kunnen cellen abnormaal van vorm worden, wat de pompwerking verslechtert. Begrijpen hoe cellen hun groeivorm reguleren is daarom relevant voor herstelstrategieën.
De studie, gepubliceerd in Science, laat zien dat microtubuli, de buisvormige eiwitstructuren die het interne skelet van een cel vormen, de richting bepalen waarin een hartspiercel groeit. Microtubuli zijn dynamisch: ze groeien en krimpen voortdurend. Die dynamiek stuurt niet alleen de interne organisatie van de cel, maar ook de richting van celverlening.
Wat er misgaat bij hartziekte
Bij hartfalen veranderen cardiomyocyten van langwerpig naar ronder. Die vormverandering vermindert de efficiëntie van de samentrekking. Eerder onderzoek had al gesuggereerd dat microtubuli bij hartziekte anders georganiseerd zijn. De nieuwe studie voegt een mechanisme toe: het zijn juist de groeibewegingen van microtubuli die de celoriëntatie aansturen.
Als dat mechanisme verstoord is, groeit de cel de verkeerde kant op. Dat heeft directe gevolgen voor de hartfunctie. De onderzoekers konden met gerichte ingrepen in de microtubuli-dynamiek de groeirichting van cellen in laboratoriumomstandigheden beïnvloeden.
Relevantie voor veroudering en herstel
Met het ouder worden verliezen hartspiercellen stap voor stap hun vermogen om zich te vernieuwen en schade te compenseren. Inzicht in hoe celoriëntatie wordt geregeld, opent een mogelijke richting voor therapieën die de hartfunctie bij ouderen ondersteunen. Of microtubuli-dynamiek een bruikbaar therapeutisch doelwit vormt bij mensen, is nog een open vraag. Maar de basisbiologie is nu aanmerkelijk duidelijker.