果冻传媒

Op de hand van Maaike Bril zit een klein wondje, al van even geleden. Er zit een korstje op. Een mooi voorbeeld van wondgenezing, legt ze glimlachend uit.

鈥淲anneer je huid schade oploopt 鈥� een val, je schuurt ergens tegenaan, snijd je in je vinger 鈥� dan komen de cellen die je huid opbouwen in actie. Deze fibroblasten gaan allerlei bouwstenen aanmaken om het gat in je huid te dichten. Denk bijvoorbeeld aan de bindweefseleiwitten collageen en elastine. Geactiveerde fibroblasten kunnen uitgroeien tot myofibroblasten, geavanceerde bindweefselfabriekjes. Zij zorgen er ook voor dat de wondranden naar elkaar getrokken worden, en dan komt het herstelproces in een sneltreinvaart.鈥�

Van chaos naar orde

Natuurlijk is het fijn als je wond snel weer dichtzit. Maar als er te veel myofibroblasten geactiveerd raken in het lichaam, produceren zij zo veel eiwitten en vezels dat het kan leiden tot overmatige littekengroei. In de volksmond heet dat 鈥榳ild vlees鈥�, een opgezwollen, rood litteken, dat kan gaan woekeren. En dat is iets wat je liever niet wilt, benadrukt Bril.

鈥淲e willen beter begrijpen hoe we van chaos naar orde kunnen, om zo uiteindelijk het littekenproces te kunnen controleren. Want zo鈥檔 verdikt litteken is niet alleen cosmetisch ongewenst, het kan ook fysieke klachten zoals pijn, jeuk of functieverlies veroorzaken.鈥�

Tijdens het littekenproces verandert er rondom de huidcellen van alles. Bril wilde daarom graag weten hoe de huidcellen op deze veranderingen reageren. Maar hoewel er in het lab al heel veel nagebootst kan worden, ontbrak het nog aan een methode om een celomgeving dynamisch te laten veranderen.

Dankzij de lichtgevoelige hydrogels van de CEC-onderzoeksgroep Stimuli-responsive Functional Materials & Devices (SFD) die Bril aanpaste, is die methode er nu wel, vertelt ze enthousiast.

Zichtbare groeve

鈥淜ijk.鈥� Bril trekt het labeltje van het theezakje af dat in haar glas hangt. 鈥淶o klein zijn de nieuwe hydrogels die we gebruiken om huidcellen op te groeien. Maar om die paar vierkante centimeter heen zit een flinke stellage. En dan is het toch nog een hele uitdaging om uiteindelijk je cellen onder de microscoop te kunnen bekijken.鈥�

Want het is niet zo maar een hydrogel, onderstreept Bril. Onder invloed van blauw licht kan de ontwikkelde lichtgevoelige hydrogel van oppervlak veranderen, terwijl daar cellen op groeien. Met een fotomasker kun je elke gewenste vormverandering maken, legt ze uit.

鈥淥p de open delen valt het blauwe licht direct op de gel. Daar vindt een overgang plaats naar een andere chemische compositie die waterafstotend is. Het water in de gel trekt vervolgens naar de delen die niet belicht zijn, en zo kun je een zichtbare groeve in je gel maken. Die kan je ook weer laten verdwijnen als je de lamp uitzet.鈥�

Voorbereid op stress

Onderzoekers uit de SFD-groep van hoogleraar Albert Schenning leerden haar hoe je zo鈥檔 innovatieve lichtgevoelige gel kunt maken en zodoende was dat aspect voor Bril 鈥渆en kwestie van een recept goed opvolgen.鈥� Voor haar zat de uitdaging vooral in het aanpassen van de gel aan de celkweek-omstandigheden.

鈥淲e zijn nu zover dat we fibroblasten op de aanpasbare gel kunnen laten groeien en kunnen zien hoe deze cellen reageren op veranderingen in hun micro-omgeving. Fibroblasten hebben een soort handjes, waarmee ze een oppervlak kunnen vastpakken en we zien dat deze aangrijpingspunten mee veranderen als we het oppervlak aanpassen. En heel bijzonder is dat cellen zich lijken te kunnen trainen, zodat ze voorbereid zijn op veranderingen in hun omgeving.鈥�

Een ander opmerkelijke observatie was die van de bewegende celkernen. Bril: 鈥淒e beweeglijke celkern 鈥� waar de genetische informatie ligt opgeslagen 鈥� verschuift naar een regio van de  gel die niet verandert, en wordt tegelijkertijd kleiner. We denken dat een cel haar DNA zo lijkt te beschermen tegen mechanische stress.鈥�

Dynamiek

Verder kan Bril de actieve myofibroblasten op de aanpasbare hydrogel deactiveren tot rustigere fibroblasten, om zo mogelijk overmatige littekengroei tegen te gaan.

鈥淲e willen nu graag weten welke eiwitten hierbij betrokken zijn, zodat we uiteindelijk kunnen voorkomen dat er een vezelchaos ontstaat. Deze methode heeft mogelijk grote potentie voor weefselregeneratie in bredere zin. Nu werken we met huidcellen als modelsysteem, maar dat kunnen in de toekomst ook hart- of niercellen worden.鈥�

Daarnaast hoopt ze dat er ook live met de cel meegekeken kan worden wanneer deze wordt onderworpen aan veranderingen. 鈥淲e moeten nu de cellen na een lichtexperiment eerst fixeren voordat we ze kunnen bekijken. Mogelijk kunnen we een houder ontwikkelen waarmee hydrogel, fotomaskers en lamp zo onder de microscoop kunnen. Deze aanpasbare gel is wereldwijd echt iets nieuws, we krijgen veel enthousiaste reacties over het dynamische aspect. Maar als we live-cell imaging voor elkaar krijgen met deze innovatieve hydrogel zijn we pas 茅cht dynamisch bezig.鈥�