Cellen met ritme in de dunne darm

In dit artikel:

Onderzoekers van het Hubrecht Instituut hebben ontdekt dat darmcellen niet alleen reageren op de aanwezigheid of sterkte van een signaal, maar ook op de frequentie ervan. In onderzoek met dunne darm-organoïden en levende muizen bestudeerden zij het eiwit Hes1, dat onderdeel is van de Notch-signaalroute en mede bepaalt welke celtypen uit darmstamcellen ontstaan.

Met fluorescente merkers zagen de onderzoekers dat de hoeveelheid Hes1 in darmcellen voortdurend schommelt. Het ritme verschilde per celtype en werd trager naarmate cellen verder van de stamcellen in de darmwand kwamen. Met een microfluïdisch systeem konden zij deze oscillaties in organoïden gecontroleerd beïnvloeden. Een ritme van ongeveer 90 minuten leidde tot meer stam- en voorlopercellen, terwijl langere oscillaties van circa 130 minuten juist verdere differentiatie stimuleerden.

De resultaten, gepubliceerd in Science, laten zien dat de frequentie van Notch-signalen informatie overdraagt over de ontwikkeling van darmcellen. De onderzoekers willen nu achterhalen hoe cellen dit ritme waarnemen. Samen met KWF onderzoeken zij bovendien of veranderde signaalfrequenties een rol spelen bij darmkanker. In organoïden met geïnduceerde kankermutaties blijken de oscillaties al een ander ritme te hebben, maar de betekenis daarvan voor kankercellen is nog onduidelijk.