Bepaalde afweercellen, macrofagen, blijken in muizenhartjes een opmerkelijke rol te spelen bij hartslag. Ze versterken de elektrische signalen die er voor zorgen dat de hartspiercellen samentrekken, waardoor bloed door het lichaam wordt gepompt, ontdekten onderzoekers van, onder meer, de Harvard-universiteit in Boston (VS). Muisjes zonder die macrofagen in het hart kregen hartritmestoornissen.

De macrofagen (‘schrokoppen’) wringen zich tussen de hartspiercellen. Daar zorgen ze er voor dat die de elektrische signalen ontvangen die er voor zorgen dat het hart ritmisch samentrekt. Het was al een paar jaar bekend dat macrofagen in gezond hartweefsel ‘wonen’, maar niet wat ze daar deden.
Celbioloog Matthias Nahrendorf van de medische opleiding van Harvard kwam daar min of meer per ongeluk achter. Hij wilde erachter zien te komen wat die cellen in het hart doen. Hij wilde een mri-scan van het hartje maken van muisjes die genetisch zo waren veranderd dat die geen afweercellen hadden. De opname ging de mist in aangezien de hartslag te traag en onregelmatig daarvoor was. Dat wees op problemen in de atrioventriculaire knoop, een bundels spiervezels die de boezes en kamers van het hart verbindt. Mensen met problemen met de AV-knoop moeten aan de hartgangmaker om het hartritme op tempo te houden. Bij muizen blijken de macrofagen zich te concentreren in de AV-knoop.

De macrofagen werden getest op hun elektrische activiteit, maar dat gaf geen uitsluitsel. Als een hartspiercel werd verbonden met een macrofaag, dan bleek dat ze elektrisch met elkaar communiceerden. Dat is van belang, aangezien hartspiercellen samentrekken onder invloed van elektrische signalen.

Onbalans

Hartspiercellen vertonen een onbalans aan ionen. In de rust bevatten die cellen meer positieve ionen dan buiten de cel. Als de cel een elektrisch signaal van zijn buurman krijgt, verandert de samenstelling. Deze momentane verandering zorgt ervoor dat de cel samentrekt, terwijl die ook zijn buurman (of -vrouw) elektrisch verwittigt.

Men ging er van uit dat de hartspiercellen dat op eigen kracht doen. Nahrendorf c.s. vonden dus dat de macrofagen daarbij onmisbaar zijn. Die afweercellen koppelen via een eiwit aan de hartspiercel, waarbij het binnenste van beide cellen direct zijn verbonden. Daardoor kan de macrofaag positieve ionen direct overdragen aan de hartspiercel, waardoor die een ‘schok’ krijgt.
Volgens Nahrendorf slagen de spiercellen er zo in makkelijker te depolariseren (ontpolen), een voorwaarde voor het samentrekken. “Met de macrofagen wordt de geleiding (van het elektrische signaal; as) betrouwbaarder en sneller.”

De onderzoekers vonden ook macrofagen in de AV-knoop van mensenharten, maar weten niet of die daar dezelfde rol spelen als bij muizen. Dat zal nader onderzoek moeten uitwijzen. Ook proberen de onderzoekers er achter te komen of die afweercellen iets te maken kunnen hebben met hartritmestoornissen.

Bron: Science News