Geneeskunde

Afweercellen spelen een essentiële rol bij de prikkelgeleiding van hartspiercellen

Macrofagen (groen) maken een elektrische verbinding tussen hartspiercellen. Illustratie Maarten Hulsman en Matthias Nahrendorf

De elektrische prikkelgeleiding in het hart krijgt hulp uit onverwachte hoek, namelijk van macrofagen. Deze flexibele witte bloedcellen zijn vooral bekend als de opruimers van de lichamelijke afweer, omdat zij zowel binnendringende bacteriën als dode cellen verwijderen door ze op te eten. Bij mensen die een hartaanval hebben doorgemaakt zijn ze massaal aanwezig in het hartweefsel om de schade op te ruimen.

Maar nu blijken deze cellen in het gezonde hart ook essentieel te zijn. Ze helpen de juiste overdracht van de elektrische stuursignalen die de hartspier ritmisch doen samentrekken. Dat schreven onderzoekers onder leiding van Matthias Nahrendorf van Harvard Medical School in Boston vrijdag in het wetenschappelijke blad Cell.

De ontdekking werd gedaan toen Nahrendorf hartfilmpjes liet maken van muizen die door een genetisch defect geen macrofagen meer in hun lijf hadden. Hun hart bleek veel te langzaam te kloppen. In het hart van normale gezonde muizen bleken er extra veel macrofagen te zitten op plaatsen waar het hartritme gereguleerd wordt.

De elektrische prikkel die de hartslag coördineert begint in de zogeheten sinusknoop, waarna de impuls zich via de boezems verspreidt naar de atrioventriculaire knoop (AV), die ligt op de grens tussen de boezems en kamers. De elektrische prikkel reist verder door de bundel van His die zich links en rechts vertakt in de Purkinjevezels. Door deze ‘bedrading’ ontstaat een coherente hartslag, waarbij eerst beide boezems samentrekken gevolgd daar de krachtige slag van beide hartkamers.

Nahrendorf c.s. ontdekten dat de macrofagen in de AV-knoop direct contact maken met de hartspiercellen daar. Dat was zo bij muizen, maar kon ook worden aangetoond in menselijke harten van overledenen. De macrofagen verbeteren de elektrische geleiding en zorgen voor een snellere ontlading van de hartspiercellen zodat ze eerder gereed zijn voor een nieuwe puls.

De onderzoekers stellen dat de vaak onbegrepen oorzaak van een zogeheten AV-blok (een hartritmestoornis die vaak met een pacemaker verholpen wordt) mogelijk ligt bij de macrofagen. Ook kan dit mogelijk verklaren waarom sommige infecties en ontstekingen het hartritme ontregelen. Als macrofagen reageren op ontstekingen kan dat ten koste gaan van hun geleidende functie. De nieuwe ontdekking is de laatste in een heel rijtje nieuwe functies van macrofagen in andere weefsels en organen. Zo zijn deze cellen betrokken bij de warmteproductie in vetweefsel, bij ijzerrecycling in de milt en lever en bij het weghalen van overtollige zenuwcontacten in de hersenen.