Verdwenen vingertopje komt alleen terug met nagelstamcel

Een afgesneden vingertopje van een muis kan in vijf weken volledig teruggroeien als Wnt-signalen intact blijven (boven). Worden die signalen echter verstoord, dan groeit niets meer terug (onder).
Een afgesneden vingertopje van een muis kan in vijf weken volledig teruggroeien als Wnt-signalen intact blijven (boven). Worden die signalen echter verstoord, dan groeit niets meer terug (onder). Foto Ito Lab

Afgesneden vingertoppen kunnen weer aangroeien, maar alleen als nog wat weefsel onder de nagel aanwezig is. Onderzoekers in New York hebben ontdekt dat daar nagelstamcellen zitten die onmisbaar zijn voor de regeneratie. Die stamcellen herstellen niet alleen de nagel, maar zetten tegelijkertijd ook andere processen in gang waardoor uiteindelijk ook een nieuw vingertopje groeit. De onderzoekers beschrijven gedetailleerd hoe deze processen verlopen. En ‘groot gedacht’ hopen ze, in de slotzin van hun artikel, dat hun kennis ooit leidt tot ‘nieuwe behandelingen voor patiënten die een amputatie moesten ondergaan’ (Nature, 13 juni).

Dat de nagels een rol spelen bij het herstel van afgesneden vingertoppen is al langer bekend. In 1999 transplanteerden onderzoekers in South Dakota al weefsel vanonder de nagel naar geamputeerde tenen van ratten. Zij zagen dat ook nieuw bot werd gevormd. Een verklaring hadden ze niet. Ook huis- en kinderartsen kennen het fenomeen. Ongelukjes waarbij een kind een stukje vingertop, maar niet de hele nagel verliest komen geregeld voor. De schade geneest meestal prima.

Om de rol van de nagels op te helderen zochten de onderzoekers bij muizen de stamcellen die voor de nagelaanmaak zorgen. Ze vonden die in het proximale (dichtst bij het lichaam liggende) deel van het nagelbed. Het is dat stukje dat nog aanwezig moet zijn om de vingertop terug te laten groeien.

Het blijkt dat die stamcellen een biochemische kettingreactie in gang zetten die de genen activeert voor de embryonale ontwikkeling, maar ook voor de reparatie van beschadigd volwassen weefsel. Bij een verwonding wordt die Wnt-(spreek uit: wint)signaleringsroute geactiveerd door stoffen die uit de beschadigde cellen vrijkomen.

Als de onderzoekers bij muizen het buitenste vingerkootje zo amputeerden dat de stamcellen gespaard bleven, trad het verwachte herstel alleen op als de kettingreactie normaal verliep. Werd deze verstoord, dan herstelden noch de nagel, noch het kootje. Zonder Wnt-sigalen gebeurt er dus niets.

Dat verklaart nog niet waarom behalve de nagel ook de rest van de vingertop regenereert. Onder dat nagelbed bleken de Wnt-signalen ook hun uitwerking te hebben op ander weefsel dan dat van de nagels. In reactie daarop maken de onderliggende cellen stoffen aan die de vorming van bot stimuleren, de groei van zenuwen bevorderen en van talloze andere cellen die nodig zijn voor complete regeneratie van de vingertop.