Rode bloedcellen vinden een sluiproute voor zuurstoftransport bij stress
Het lichaam heeft een noodplan voor als de bloedaanmaak hapert. Onderzoekers ontdekten een onbekende route waarmee rode bloedcellen toch aan voldoende hemoglobine komen — zelfs als de normale aanvoer is afgesneden.
Hemoglobine is het eiwit in rode bloedcellen dat zuurstof door het lichaam transporteert. Om hemoglobine te maken, hebben die cellen heem nodig — een ijzerhoudende moleculaire bouwsteen. Normaal gesproken produceren rode bloedcellen dit heem grotendeels zelf, terwijl ze zich ontwikkelen in het beenmerg. Maar een nieuwe studie in Science toont aan dat er een tweede aanvoerroute bestaat: rode bloedcellen kunnen heem ook opnemen van omliggende cellen, via een mechanisme dat eerder niet was beschreven.
Dit zogenaamde cel-niet-autonome heemacquisitiemechanisme bleek vooral actief te zijn onder stress — bijvoorbeeld wanneer het lichaam snel veel nieuwe rode bloedcellen moet aanmaken, zoals na bloedverlies of bij hemolytische anemie, een aandoening waarbij rode bloedcellen sneller worden afgebroken dan ze gemaakt worden. In zulke situaties schiet de normale, interne heemproductie tekort. De ontdekte sluiproute vult dat gat op.
Een vangnet dat al die tijd actief was
Wat de bevinding opvallend maakt, is dat dit mechanisme niet nieuw is — het is er al die tijd geweest, maar is nooit eerder geïdentificeerd. De onderzoekers gebruikten muismodellen en celkweekexperimenten om de route in kaart te brengen. Ze identificeerden specifieke transporteiwitten die verantwoordelijk zijn voor de overdracht van heem tussen cellen. Die eiwitten bleken tot expressie te komen juist wanneer de erythropoëse — de aanmaak van rode bloedcellen — onder druk staat.
Voor patiënten met chronische bloedarmoede, sikkelcelziekte of thalassemie — erfelijke bloedaandoeningen waarbij de hemoglobineproductie verstoord is — zou dit mechanisme een therapeutisch aanknopingspunt kunnen bieden. Als het mogelijk is om de sluiproute farmacologisch te activeren of te versterken, zou dat de zuurstofvoorziening kunnen verbeteren zonder dat een beenmergtransplantatie nodig is.
Veroudering en bloedarmoede
Er is ook een direct verband met veroudering. Anemie — bloedarmoede — komt significant vaker voor bij oudere mensen en is geassocieerd met vermoeidheid, verminderde cognitie, een grotere kans op vallen, en een hogere sterfte. Ongeveer een derde van de 65-plussers heeft een vorm van bloedarmoede. Een deel daarvan heeft geen duidelijk aanwijsbare oorzaak — dit staat bekend als anemie van onbekende oorzaak of ‘unexplained anemia of aging’. De vraag is of een verslechterende werking van dit heemacquisitiemechanisme op hogere leeftijd daarin een rol speelt.
De studie geeft geen antwoord op die vraag, maar stelt hem wel impliciet. Wat het onderzoek in elk geval laat zien, is dat de biologie van rode bloedcellen complexer is dan we dachten — en dat er nog aangrijpingspunten zijn die we tot voor kort niet kenden.