Bepaalde macrofagen die ontstekingen veroorzaken, spelen een belangrijke rol bij het ontstaan en in stand houden van atherosclerose (aderverkalking). Onderzoeker Jan Van den Bossche wil deze afweercellen omtoveren tot helende soortgenoten. Hij heeft een manier gevonden die dat wellicht mogelijk maakt.
Volgens Jan Van den Bossche, bio-ingenieur bij de afdeling Medische Biochemie, begint atherosclerose heel traag vanaf de geboorte. Roken, onvoldoende beweging en vet eten kunnen deze aderverkalking versnellen. Er ontstaan kleine openingen in de vaatwand waarin vetten en immuuncellen, waaronder macrofagen, zich als plaque opstapelen. De macrofagen reageren op de vetopname, met als gevolg een chronische ontsteking. Die ontsteking, en daarmee de atherosclerose, wil Van den Bossche een halt toeroepen. Voor dat onderzoek heeft hij subsidies ontvangen van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) en de Hartstichting.
Eén van de opties die de Belgische bio-ingenieur bestudeert, is het transformeren van ongewenste macrofagen tot gewenste soortgenoten. “Er zijn vele soorten macrofagen. Die kun je grofweg onderverdelen in twee groepen. Eén daarvan is de groep die ontstekingen aanzwengelt en indringers opeet en vernietigt. Zonder die macrofagen zouden we vaak ziek worden door infecties. Maar ze kunnen dus ook een ontsteking in stand houden tijdens chronische ziektes, zoals bij atherosclerose, diabetes en artritis. De andere groep macrofagen brengt de wondgenezing op gang. Helaas laat deze laatste ook tumoren sneller groeien. Om atherosclerose te bestrijden, zouden we graag helende macrofagen opwekken, uiteraard zonder het risico van versnelde tumorgroei.”
Kamikazeactie
Aangezien bij wondgenezing beide typen macrofagen actief zijn om eerst bacteriën te bestrijden en vervolgens de wond te helen, bestond het vermoeden dat ze spontaan omschakelen om deze functies te kunnen uitvoeren. Van den Bossche onderzocht of die transformatie in de praktijk ook plaatsvindt. Dat bleek nauwelijks het geval. De onderzoeker wilde weten waarom die omschakeling vrijwel nooit op gang komt. Als een van de dwarsliggers ontdekte hij stikstofoxide. “Dat is een giftige stof die de agressieve macrofagen zelf produceren om indringers te vernietigen. Die stof beschadigt echter ook hun eigen energiecentrales – de mitochondriën – waardoor ze na hun kamikazeactie het loodje leggen.”
Van den Bossche vergelijkt de macrofagen met hardlopers. Het type dat zijn eigen energiecentrales vernietigt, beschouwt hij als de sprinters. Die hebben snel energie nodig maar niet lang. De helende macrofagen zijn volgens dit concept de marathonlopers die efficiënt omgaan met hun energievoorraad. “Deze macrofagen kun je wel omschakelen naar het agressieve type. Immers een marathonloper kan nog wel een sprintje trekken vlak voor de finish. Dat omschakelen zou een optie zijn in de strijd tegen kanker. De agressieve macrofagen hebben daarentegen niet het vermogen te switchen. Een sprinter kan na de 100 meter niet nog eens een marathon lopen.”
Beschermen
Omdat stikstofoxide voorkomt dat de sprinters onder de macrofagen marathonlopers worden, richtte Van den Bossche zich op deze giftige stof. Het idee was om het enzym iNOS (inducible Nitric Oxide Synthase), dat verantwoordelijk is voor de aanmaak van stikstofoxide, met een inhibitor te blokkeren. Dan zouden de energiecentrales intact blijven die de helende macrofagen zo hard nodig hebben. De blokkade zorgde inderdaad voor de gewenste metamorfose. De bio-ingenieur is enthousiast over dit resultaat, waarover hij onlangs in het Amerikaanse vakblad Cell Reports publiceerde. Wel realiseert hij zich dat een behandeling voor atherosclerose nog veel extra onderzoek vergt. “Je wilt natuurlijk niet dat álle agressieve macrofagen worden omgeschakeld. Die hebben we hard nodig om ons te beschermen tegen bacteriën. We moeten dus ontdekken hoe we specifiek plaque-macrofagen kunnen beïnvloeden, zonder mensen gevoeliger te maken voor infecties en zonder het risico op tumorgroei te verhogen.”
Door John Ekkelboom