Atherosclerose: Wetenschappers identificeren een nieuw eiwitdoelwit in immuuncellen
De inflammatoire aandoening atherosclerose, waarbij vette, wasachtige afzettingen zich ophopen in slagaders, verhoogt het risico op een beroerte, een hartaanval en hart- en vaatziekten. Met behulp van muizen en menselijke monsters hebben wetenschappers voor het eerst aangetoond dat een eiwit in cellen dat macrofagen wordt genoemd, de ziekte bevordert.
Macrofagen zijn een grote groep cellen die veel verschillende taken uitvoeren en in overvloed aanwezig zijn in alle weefsels van het lichaam. Hun diverse functies omvatten weefselherstel en immuniteit.
Eerdere studies hadden al aangetoond dat macrofagen in het immuunsysteem overtollig cholesterol opnemen en dat te veel van de wasachtige substantie ervoor zorgt dat de cellen veranderen in schuimcellen.
Wanneer schuimcellen zwaar zijn met cholesterol, zijn ze groter dan macrofagen en kunnen ze zich afzetten in slagaderwanden en blokkades veroorzaken.
Wetenschappers hebben ook het eiwit Tribbles Pseudokinase 1 (TRIB1) bestudeerd in verband met hart- en vaatziekten. Ze hebben het gedetecteerd in macrofagen in arteriële afzettingen bij muizen, en ze hebben ook varianten van het coderende gen van het eiwit in verband gebracht met een verhoogd risico op atherosclerose bij menselijke populaties.
De nieuwe Science Advances studie vult een leemte in het onderzoek naar macrofagen en TRIB1 in relatie tot atherosclerose. Het is de eerste die aantoont dat TRIB1 in macrofagen bepaalt hoeveel cholesterol de cellen kunnen dragen wanneer ze transformeren in schuimcellen.
Het belang van celspecifieke expressie
De nieuwe bevinding is niet alleen significant omdat het een potentieel nieuw behandelingsdoel biedt voor atherosclerose, maar ook omdat het laat zien hoe eiwitexpressie door specifieke cellen bijdraagt aan hart- en vaatziekten.
"De rol van TRIB1 in macrofagen is enige tijd ongrijpbaar gebleven", zegt eerste studie auteur Jessica M. Johnston, Ph.D., van de afdeling Infection, Immunity, and Cardiovascular Disease aan de University of Sheffield in het Verenigd Koninkrijk.
"Ons onderzoek," voegt ze eraan toe, "biedt de ontbrekende schakel en benadrukt het belang van celspecifieke expressie bij hart- en vaatziekten."
Andere leden van het internationale team zijn onder meer senior studie-auteur Endre Kiss-Toth, hoogleraar celsignalering aan de Universiteit van Sheffield, en collega's uit andere centra in het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten en Hongarije.
De studie laat zien dat hogere niveaus van TRIB1 atherosclerose bevorderden door specifieke receptoren voor het opnemen van cholesterol in macrofagen te verhogen. Daarentegen verminderde TRIB1 door vermindering van de expressie van het coderende gen, de ziekte.
De onderzoekers gebruikten verschillende muismodellen van ziekten bij de mens om het effect van hoge en verlaagde niveaus van TRIB1 te testen. Gegevens over monsters van menselijke cohorten bevestigden ook verbanden tussen TRIB1 en cholesterolopname.
"Gezamenlijk", schrijven de auteurs, "onthullen onze studies een onverwacht gunstig effect voor het selectief uitschakelen van [het gen voor TRIB1] in arteriële plaque-macrofagen."
Gericht op met cholesterol beladen schuimcellen
Prof. Kiss-Toth suggereert dat voortbouwen op de bevindingen zou kunnen helpen om te identificeren welke mensen met hart- en vaatziekten het meest baat kunnen hebben bij een behandeling die gericht is op de vorming van met cholesterol beladen schuimcellen.
Atherosclerose verhoogt het risico op verschillende hart- en vaatziekten en gebeurtenissen zoals beroerte en hartaandoeningen, afhankelijk van welke slagaders het beïnvloedt en hoe het vordert.
Atherosclerotische afzettingen of plaques kunnen zich ophopen en ofwel gedeeltelijk of volledig blokkeren grote en middelgrote slagaders die zuurstof- en voedingsrijk bloed leveren aan het hart, het bekkengebied, de hersenen, benen, armen en nieren.
Coronaire hartziekte, angina, halsslagaderziekte, perifere vaatziekte en chronische nierziekte zijn enkele van de aandoeningen die kunnen ontstaan door een beperking van de bloedtoevoer als gevolg van een verstopping van de bloedvaten.
De plaques vormen echter ook een direct risico op een hartaanval of beroerte, omdat naarmate ze groeien, de kans groter is dat een stuk afbreekt en naar het hart of de hersenen reist.
“Door de genetica van hart- en vaatziekten bij grote menselijke populaties te bestuderen, is gebleken dat TRIB1 bijdraagt aan de ontwikkeling ervan. Dit is echter de eerste keer dat zijn rol in immuuncellen rechtstreeks wordt aangepakt, waardoor een nieuw mechanisme wordt blootgelegd waarmee arteriële aandoeningen zich ontwikkelen. "
Prof. Endre Kiss-Toth
