Wetenschap
Stamcelonderzoek onthult nieuwe aanwijzingen voor weefselherstel die kunnen helpen de baarmoeder te genezen en meer
Stamcellen spelen een cruciale rol bij het herstellen van beschadigd weefsel, of het nu gaat om een geschaafde knie of een litteken in de baarmoeder na de zwangerschap. Nieuw stamcelonderzoek heeft de moleculen geïdentificeerd die de cellen produceren om het genezingsproces te bevorderen.
De bevinding zou de weg kunnen vrijmaken voor de ontwikkeling van nieuwe, effectievere geneesmiddelen voor verwondingen of verschillende ziekten, waaronder aandoeningen die verband houden met de reproductieve gezondheid, zoals het Asherman-syndroom, een gynaecologische aandoening waarbij de baarmoeder littekens veroorzaakt en fibrotisch wordt.
Wetenschappers geloofden in het verleden dat stamcellen dienden als back-upcellen die weefsels repareerden door te differentiëren tot nieuwe cellen die de plaats van de verwonding opnieuw bevolkten. Nu hebben ze geleerd dat het zelden voorkomt dat stamcellen beschadigd weefsel volledig vervangen. Maar ze begrijpen nog steeds niet helemaal hoe de cellen beschadigde gebieden kunnen helpen regenereren.
In de baarmoeder spelen stamcellen een aantal rollen, waaronder het helpen uitzetten tijdens de zwangerschap en het regenereren en herstellen na de bevalling. Deze nieuwe studie identificeerde verschillende microRNA's (miRNA's) die werden uitgescheiden door de stamcellen en die hielpen bij het stimuleren van de groei en proliferatie van cellen in baarmoederweefsel. De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in Stem Cell Research &Therapy op 1 mei.
"We hebben de moleculen gevonden die stamcellen maken om weefsel te helpen genezen en repareren, en we hopen dat het begrijpen hiervan in de toekomst potentieel nuttig zal zijn als medicijn", zegt Hugh Taylor, MD, voorzitter en Anita O'Keeffe Young Professor of Obstetrics , Gynaecologie en Reproductieve Wetenschappen aan de Yale School of Medicine en hoofdonderzoeker van het onderzoek.
Stamcellen scheiden miRNA's af die de celproliferatie ondersteunen
Exosomen zijn extracellulaire blaasjes, die verschillende bioactieve moleculen bevatten en ervoor zorgen dat cellen met elkaar kunnen communiceren. In hun nieuwe onderzoek isoleerde het team van Taylor exosomen die werden uitgescheiden door stamcellen uit menselijk beenmerg. Vervolgens gebruikten ze RNA-sequencing om al het miRNA in de blaasjes te karakteriseren en de meest voorkomende te identificeren. Vervolgens namen onderzoekers de meest prominente miRNA's en introduceerden deze in menselijk baarmoederweefsel.
Het team ontdekte dat de miRNA's de groei en proliferatie van de baarmoedercellen aanzienlijk verhoogden. Ze bestudeerden ook hun effect op de decidualisatie van de cellen in het endometrium. (Decidualisatie is het differentiatieproces dat baarmoedercellen ondergaan en dat de baarmoeder voorbereidt om een embryo te ondersteunen.) Uit het onderzoek bleek dat de miRNA's decidualisatie blokkeerden.
"In een baarmoeder kan een cel, zodra deze gedifferentieerd is om de zwangerschap te ondersteunen, niet langer herstellen en regenereren. De cel zit permanent in die toestand opgesloten en wordt later vaak tijdens de menstruatie afgestoten", zegt Taylor. "Door dit proces te blokkeren, kunnen de cellen zich concentreren op proliferatie en worden deze reparatieprocessen ingeschakeld."
MiRNA's omzetten in medicijnen voor weefselherstel
De studie biedt inzicht in hoe stamcellen reparatieprocessen bevorderen zonder het weefsel zelf te vervangen. Taylor hoopt dat naarmate onderzoekers steeds meer inzicht krijgen in de manier waarop miRNA's werken, ze op een dag kunnen worden gebruikt als medicijnen voor het repareren van verschillende soorten beschadigd weefsel.
Het Asherman-syndroom treedt bijvoorbeeld meestal op na de zwangerschap, wanneer de aanvoer van stamcellen mogelijk niet voldoende is om het orgaan goed te laten genezen, wat de vruchtbaarheid in de toekomst kan belemmeren.
"Het idee is dat deze miRNA's kunnen worden gebruikt als een medicijn dat veel gemakkelijker verkrijgbaar en praktischer is", zegt Taylor. "We zouden ze mogelijk kunnen leveren om de baarmoeder te helpen voorbereiden in het kritieke venster wanneer deze beschadigd is en mogelijk kwetsbaar is."
De bevinding kan ook betekenis hebben buiten de baarmoeder. In toekomstig stamcelonderzoek is het team van Taylor van plan om in diermodellen te bestuderen hoe miRNA's reageren op andere vormen van traumatisch weefselletsel.
"We hebben de baarmoeder bestudeerd, maar de implicaties gaan verder dan de voortplanting en omvatten mogelijk ook veel andere aandoeningen waarbij stamcellen betrokken zijn bij herstel en regeneratie, of dat nu letsel is als gevolg van trauma of degeneratieve ziekten", zegt Taylor.