Megan Daily (l) en Elizabeth Davis (afb: univ. van Illinois)
Stamcellen zijn constant bezig in bepaalde weefsels om in het ongerede geraakte cellen te vervangen, maar, helaas, niet in alle weefsels of organen (dan hebben we het over zoogdieren). Onderzoeksters van de universiteit van Illinois denken een manier gevonden te hebben om meer gebruik van die ‘alleskunners’ te kunnen maken. Stamcellen schijnen gestuurd te worden door het zenuwstelsel, zo ontdekten ze, dus zou het mogelijk moeten zijn met signaalstoffen van zenuwcellen de aanmaak van stamcellen te stimuleren (is het idee).
“Als we een manier zouden kunnen vinden om de vermeerdering van stamcellen te bevorderen, dan zou dat therapeutisch kunnen worden ingezet”, zegt onderzoekster Elizabeth Davis. “Dat heeft betrekking op de deling van kankerstamcellen maar ook op de stimulering van de stamceldeling voor het kweken van nieuw weefsel.” Zij en haar medeonderzoeksters vonden dat stamcelvermeerdering direct wordt aangestuurd door het autonome zenuwstelsel.
Het autonome zenuwstelsel stuurt al de onbewuste functies in ons lichaam zoals de ademhaling, bloedstroom of vertering. De zenuwbanen van dat stelsel gaan van de hersens naar alle delen van ons lichaam. De zenuwcellen communiceren, onder meer, via signaalstoffen (neurotransmitters), die cellen direct of indirect beïnvloeden. Sommige cellen hebben receptoren voor die signaalstoffen op hun celmembraan. Als daar zo’n signaalstof ‘aandokt’ gebeurt er iets in de cel, dat hoeft niet altijd goed te zijn voor de cel en/of het organisme (in ons geval de mens).
Al eerder bestond het vermoeden dat het autonome zenuwstelsel invloed heeft op de stamceldeling, maar het was niet bekend of dat effect direct of indirect is. Rechtstreekse beïnvloeding is natuurlijk handiger voor eventueel therapeutisch gebruik van die eigenschap. “Als je, bijvoorbeeld, het herstelvermogen van een orgaan wil veranderen, dan wil je niet de activiteit van de zenuwcel onderdrukken of bevorderen”, zegt medeonderzoekster Megan Daily. “In plaats daarvan kun je uitzoeken welke neurotransmitters de vermeerdering stimuleren en die stoffen dan via gerichte afgifte bij de stamcellen afleveren.”
Om uit te zoeken hoe die verhoudingen liggen, keken de onderzoeksters naar stamcellen in de darmwand van muisjes. Het bleek niet alleen dat de stamcellen inderdaad receptoren hebben voor signaalstoffen van het autonome zenuwstelsel, maar het bleek dat de cellen ook op die stoffen reageerden (zoals te verwachten bij een rechtstreekse relatie). Davis: “We wisten dat de zenuwbanen van het autonome zenuwstelsel dicht bij de darmwand komen waar die stamcellen zich ook bevinden, maar we wisten niet dat de neurotransmitters zich aan de stamcellen kunnen binden. Toen we de stamcellen isoleerden vonden we die receptoren daar ook, het ontbrekende stukje.”
Bewijs
Om te bewijzen dat het veranderde gedrag een gevolg is van de stimulering door het autonome zenuwstelsel, kweekten de onderzoeksters darmwandcellen in een petrischaaltje en stelden die bloot aan twee signaalstoffen: norepinefrine en acetylcholine. Norepinefrine (ook norandrenaline genoemd) is een belangrijke signaalstof voor het sympathische deel van het autonome zenuwstelsel (de vecht-of-vlucht-afdeling). Acetylcholine is belangrijke voor het parasympathische gedeelte (de rust-en-verteer-afdeling).
Daily: “Als we een van beide systemen activeerden dan verminderde de stamceldeling.” Ze denkt dat dat komt omdat in die gevallen waar deze signaalstoffen belangrijk zijn de energie elders nodiger is dan voor de stamcelvermeerdering of, in het geval van vertering, dat bij het innemen en verteren van voedsel radicalen kunnen ontstaan die nieuwe cellen kunnen beschadigen.
Hoewel de onderzoeksters alleen hebben gekeken naar darmwandcellen, denken ze dat het autonome zenuwstelsel ook elders in het lichaam de delingen van stamcellen bevordert. Daar schijnen ze ook al over gepubliceerd te hebben. Davis: “In de neurowetenschap wordt het autonome zenuwstelsel niet als erg flitsend gezien, maar het zenuwstelsel bereikt zoveel cellen in het lichaam, ook de stamcellen. Waarom zouden zenuwcellen met stamcellen communiceren als dat niks uithaalt. Wat als we het zenuwstelsel kunnen gebruiken om stamcellen te sturen? Natuurlijk stuurt het autonome zenuwstelsel zichzelf niet. Dat doen de hersenen en het centrale zenuwstelsel. We denken dat de hersens het weefselherstel reguleren via het autonome zenuwstelsel. Dat geeft ons het grotere plaatje. Bij mensen met een zware depressie zie je dat sommige organen achteruitgaan. Dat zou een effect van stress kunnen zijn die via het autonome zenuwstelsel wordt doorgegeven. Volgens ons onderzoek zou dat dan gaan om een rechtstreeks effect.”
Bron: Alpha Galileo