Van spier tot bloedvat, in het hart ontstaat alles uit dezelfde cel

De belangrijkste weefsels in het hart – de hartspier, de gladde spieren rond de bloedvaten en de cellen die vaten aan de binnenkant bekleden – ontstaan uit hetzelfde type stamcel. Tot nog toe bestond het idee dat deze sterk verschillende weefseltypen elk een andere oorsprong zouden hebben. Twee nauw samenwerkende onderzoeksgroepen uit Boston hebben echter stamcellen ontdekt die het tegendeel bevestigen (Cell online, 22 nov).

De onderzoeksgroepen ontdekten twee typen stamcellen, die elk in staat zijn om álle cellen van het hart te vormen. Het lijkt erop dat het ene type aan de basis van de linker harthelft staat en het andere aan die van de rechterhelft. Of de twee celtypen onafhankelijk van elkaar functioneren of elkaar beïnvloeden, is nog niet duidelijk.

Dat de weefsels van het hart uit één type stamcel ontstaan is een verrassing, want de weefsels zijn zeer verschillend. Zo bestaat de hartspier uit dwarsgestreept spierweefsel, waarvan de cellen duidelijk anders van bouw zijn dan die van de gladde spieren, terwijl de binnenkant van de vaten bestaat uit dekweefsel. Het enige weefsel waarvan bekend was dat totaal verschillende cellen uit één type stamcel kunnen ontstaan, is bloed.

Beide onderzoeksteams hadden al eerder elk een van beide stamcellen beschreven. Het ene onderzoeksteam ontdekte in hartweefsel van pasgeboren ratten, muizen en mensen de ene groep voorlopers van de hartspiercellen, de zogeheten islet-1-cellen (isl1). Bij muizen bleken uit die cellen behalve de hartspier ook de al genoemde weefsels, én cellen van het prikkelgeleidingssysteem en andere delen van het hart te kunnen ontstaan.

De andere groep volgde een soortgelijke strategie. Zij keken naar cellen uit muizenembryo’s, waarin het gen Nkx2.5 actief was. Dat gen staat alleen in het hart ‘aan’ en in geen enkel ander weefsel. Als de onderzoekers die Nkx2.5-cellen opkweekten, zagen ze dat die zich spontaan ontwikkelden tot hartspiercellen en cellen van het prikkel-geleidingssysteem. Ook bevatten de kweekmedia gladde spiercellen.

Hoewel er nog veel vragen open staan, zoals die naar de relatie tussen beide typen stamcellen, is de ontdekking interessant met het oog op een mogelijke stamceltherapie. Daarbij denken de onderzoekers aan kinderen met aangeboren hartafwijkingen of mensen die een hartinfarct hebben gehad.

Voor de laatste groep lopen wereldwijd al diverse studies. Daarin krijgen patiënten enkele dagen na een hartinfarct stamcellen ingespoten op de plaats waar het infarct het hart beschadigde. Ze krijgen alleen andere stamcellen dan de zojuist ontdekte, namelijk uit beenmerg of bloed. De bedoeling is om na te gaan of op die manier de bloedvoorziening van het hart hersteld kan worden. Huup Dassen