Minihart gebruikt om de oorzaak van de aangeboren hartspierziekte ACM vast te stellen

LEIDEN – Onderzoekers van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) zijn erin geslaagd om een minihartje te kweken met volwassen kloppende hartcellen. Ze laten met dit model zien dat een erfelijke fout in de bindweefselcellen medeverantwoordelijk is voor de hartspierziekte aritmogene cardiomyopathie (ACM). De resultaten van het onderzoek zijn deze week gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Cell Stem Cell.

,,Het is moeilijk om volgroeide en volwassen kloppende hartcellen, oftewel cardiomyocyten, te krijgen”, legt prof. dr. Christine Mummery, van de afdeling Anatomie en Embryologie,  in een publicatie van het LUMC uit. ,,Het is namelijk vaak te ingrijpend om hiervoor een hartbiopt van een patiënt te gebruiken.” Het doel van het onderzoek was om hartcellen, gekweekt uit menselijke stamcellen, meer te laten lijken op die in een volwassen hart.

ACM is een ziekte van de hartspier, waarbij gedeelten van de hartspier zijn vervangen door vet- of bindweefsel en waarbij er vaker ernstige ritmestoornissen voorkomen. In het hart worden de hartspiercellen aan elkaar verbonden via een bepaald type eiwitten. Bij ACM raken deze verbindingen sneller stuk en sterven de losgeraakte hartspiercellen af.

Cellen

Mummery deed het onderzoek samen met dr. Valeria Orlova, dr. Milena Bellin en PhD-student Elisa Giacomelli. ,,Onze hypothese was dat de hartcellen, om volwassen te worden, in een 3D-structuur moesten groeien en in het bijzijn van andere celtypen, namelijk bindweefselcellen (fibroblasten) en bloedvatcellen (endotheelcellen).”

En dat bleek te werken. ,,Zelfs beter dan verwacht”, vertelt Mummery. De minihartjes bestaan dus uit cellen zoals cardiomyocyten, fibroblasten en endotheelcellen. Al deze cellen zijn gemaakt van stamcellen van dezelfde persoon. Dat betekent dat alle cellen dezelfde genetische achtergrond hebben. Mummery: ,,Hierdoor is het veel makkelijker te zien wat de consequenties zijn van een genetische fout in een van de celtypen van het hart.”

Toekomst

De onderzoekers hebben het minihart gebruikt om de oorzaak van de aangeboren hartspierziekte ACM vast te stellen. Delen van het hart van deze patiënten worden op den duur vervangen door vet- of bindweefsel. ,,We wisten niet welke cellen hiervoor verantwoordelijk waren. Nadat we hartfibroblasten, afkomstig uit stamcellen, in de minihartjes hadden vervangen door fibroblasten van een ACM-patiënt, gingen de minihartjes hetzelfde gedrag vertonen als een ACM-hart.” De onderzoekers zien dit als bewijs dat niet de kloppende hartcellen, maar juist de bindweefselcellen kunnen bijdragen aan deze ziekte.

Mummery: ,,In de toekomst kunnen we mogelijk aantonen welke celtypen de oorzaak zijn bij andere aandoeningen. We kunnen dan de ‘dader-’ en de ‘slachtoffercellen’ in het hart identificeren.” In dit geval is de fibroblast de dader en de kloppende hartcel het slachtoffer.

  • Nadere informatie over de hartspierziekte ACM: https://www.erfelijkehartziekten.nl/patienten/acm/
  • De Leidse publicatie is online te lezen op de website van Cell Stem Cell.

Het LUMC is al jarenlang bezig met ‘mini-hartjes’ voor onderzoek. Dit kinderhartje werd enige jaren geleden 3D-geprint om de anatomie te bestuderen.

Meest populair in Wetenschap