Extracellular matrix proteins modulate lymphatic endothelial cell junction morphology and barrier function.

Stel je het lymfestelsel van je lichaam voor als een uitgestrekt netwerk van kleine, lekke buizen die helpen bij het afvoeren van vloeistof en het bestrijden van infecties. De wanden van deze buizen zijn gemaakt van speciale cellen die lymfatische endotheelcellen (LEC's) worden genoemd. Voor deze buizen om correct te functioneren, moeten de cellen elkaars handen stevig vasthouden om een sterke afsluiting te vormen, zodat er geen vloeistof lekt waar dat niet de bedoeling is.

Dit artikel is als een detectiveverhaal dat het "vloertje" onderzoekt waarop deze cellen staan. In het echte lichaam zweven cellen niet zomaar in de ruimte; ze rusten op een plakbare, ondersteunende mat die de Extracellulaire Matrix (ECM) wordt genoemd. Wetenschappers wilden weten: Verandert het type "vloermateriaal" de manier waarop deze cellen elkaars handen vasthouden?

Om dit te ontdekken, bouwden de onderzoekers een miniatuurversie van deze buizen in een laboratorium (een "transwell-platform") en legden ze vier verschillende soorten "vloermatten" aan gemaakt van veelvoorkomende lichaamseiwitten: Collageen I, Fibronectine, Fibrine en Laminine. Vervolgens keken ze hoe goed de cellen hun afsluitingen vormden op elke mat.

Dit is wat zij ontdekten, met behulp van enkele eenvoudige vergelijkingen:

• De "Superlijm"-vloeren (Fibrine en Collageen I): Wanneer de cellen op Fibrine of Collageen I stonden, werden ze veel beter in het vasthouden van elkaars handen. Denk aan deze matten als hoogwaardige sportschoolvloeren die de cellen uitstekende grip geven. Op Fibrine werd de afsluiting 80% sterker en op Collageen I werd deze 67% sterker vergeleken met een onbedekt oppervlak.
• De Lektest: Om te bewijzen dat de afsluitingen daadwerkelijk dichter waren, probeerden ze een lichtgevende kleurstof (FITC-dextran) door de buizen te duwen. Op de Fibrine- en Collageenvloeren lekte de kleurstof respectievelijk 20% en 10% minder doorheen. Het is alsof je de gaten in een emmer dichtstopt; er kwam minder water (of kleurstof) doorheen.
• Het "Handen-vasthoudende" Touw (ZO-1): Binnenin de cellen zit een eiwit genaamd ZO-1 dat werkt als een touw dat de cellen aan elkaar bindt. De onderzoekers ontdekten dat dit touw op Fibrine, Fibronectine en Laminine veel langer en doorlopender werd. Specifiek op Fibrine was het touw 35% meer doorlopend, wat betekent dat er minder gaten in de keten zaten. Op Collageen en Fibronectine verbeterde het touw met ongeveer 22%.
• Het "Klittenband" dat niet veranderde (VE-cadherine): Interessant genoeg gedroeg een ander type verbindings-eiwit, VE-cadherine, zich als een stuk klittenband dat exact dezelfde sterkte behield, ongeacht op welke vloer de cellen stonden. Het type vloer veranderde dit specifieke deel van de afsluiting niet.
• Het Geheim van de "Spierontspanning": Waarom werkte Fibrine zo goed? De onderzoekers ontdekten dat de cellen op Fibrine een specifiek spierachtig eiwit genaamd RhoA lieten ontspannen. Stel je voor dat de cellen eerder gespannen en stijf waren, wat hun wanden wankel maakte. Op Fibrine ontspanden ze, wat hen hielp een gladdere, dichtere afsluiting te vormen. Echter, de algemene richting van hun interne "steigerwerk" (actine) veranderde niet; ze ontspanden enkel de spanning.

De Kernboodschap:
Dit onderzoek laat zien dat de "vloer" waarop de cellen staan, er veel toe doet. Fibrine en Collageen I zijn de beste materialen om deze lymfatische cellen te helpen een nauwe, lekbestendige barrière te bouwen. Door dit te begrijpen, kunnen wetenschappers nu betere laboratoriummodellen bouwen die meer lijken op echte menselijke lymfevaten, wat een grote stap voorwaarts is bij het bestuderen van ziekten zoals lymfoedeem, hoe kanker zich verspreidt en hoe immuuncellen door het lichaam reizen.