Nieuwe inzichten in astma dankzij plattegrond van luchtwegen

Voor het eerst is er systematisch in kaart gebracht welke cellen er in de luchtwegen zitten en op welke plek, zowel bij gezonde mensen als bij astmapatiënten. Ook is duidelijker wat deze cellen precies doen. Wetenschappers van het Universitair Medisch Centrum Groningen en het Wellcome Sanger Institute in Engeland brachten dit in kaart dankzij nieuwe onderzoekstechnieken. De eerste resultaten publiceren zij deze week in Nature Medicine. ‘We begrijpen nu bijvoorbeeld beter hoe het komt dat de slijmproductie bij astma zo groot is. Misschien kunnen we daar medicijnen tegen ontwikkelen.’ Het onderzoek is mede mogelijk geworden door het Longfonds en GSK.

Oude vraag

Vanuit het UMCG is dr. Martijn Nawijn nauw betrokken bij het onderzoek. ‘Wij hebben een nieuw antwoord gezocht op de oude vraag wat er bij mensen met astma precies gebeurt in de luchtwegen. We kennen het antwoord op die vraag al wel in grote lijnen: er zijn teveel actieve ontstekingscellen die zorgen voor een overproductie van slijm in de luchtwegen. Die worden daardoor te nauw. Dat antwoord vond men eerder al door stukjes weefsel van de luchtwegen onder de microscoop te bekijken en door DNA en RNA van deze stukjes weefsel te onderzoeken.'

Nieuwe technieken

'Inmiddels zijn er nieuwe onderzoekstechnieken, waardoor we in plaats van groepjes cellen echt alle individuele cellen kunnen bestuderen,' vertelt Nawijn. 'Dat is nuttig, omdat er ruim veertig verschillende soorten cellen in de longen zitten. We wisten bijvoorbeeld dat cellen in de luchtwegen teveel slijm maken, maar niet welke cellen dat doen.' De aanname was altijd dat de slijmproducerende cellen, die iedereen heeft, in astma in aantal toegenomen zijn en extra slijm produceerden. 'Door het bestuderen van individuele cellen hebben we ontdekt dat bij astmapatiënten ook een ander type cellen - de trilhaarcellen – actief aan die slijmproductie bijdragen. Het lijkt erop dat ze daartoe worden aangezet door de ontstekingscellen die bij astma overactief zijn.'

Interacties

‘Daarnaast kunnen we nu de interacties tussen cellen bekijken. We wisten al dat ontstekingscellen een rol speelden, maar nu zien we pas goed hoe groot die invloed is. Bij gezonde personen communiceren allerlei soorten cellen met elkaar, om zo samen de luchtwegen gezond te houden. Bij astmapatiënten vallen vrijwel al die interacties weg. De ontstekingscellen lijken de communicatie in de luchtwegen volledig te domineren. Het is nog wel de vraag of dit oorzaak of gevolg is van astma, maar het is zeker een interessant gegeven om verder te onderzoeken.'

Human Cell Atlas

De resultaten van dit onderzoek worden gedeeld in de Human Cell Atlas: een collectie van ‘plattegronden’ van de cellulaire samenstelling van het lichaam bij gezonde personen en bij ziekte. ‘Wij doen ook mee aan dat project en hebben onze data gedeeld. We zien nu al dat die database gebruikt wordt. Blijkbaar zijn andere onderzoekers geïnteresseerd in onze data. Veel ontdekkingen die we hebben gedaan moeten verder uitgewerkt worden. Daar kunnen nog veel wetenschappers lang aan werken.’