Wetenschappers gingen er lange tijd van uit dat schade blijvend is zodra een weefsel geen stamcellen meer heeft. Nieuw onderzoek uit Israël wijst erop dat dit niet zo hoeft te zijn. Het lichaam kan mogelijk de klok van zijn eigen verouderde cellen terugdraaien en ze omzetten in nieuwe stamcellen om zichzelf van binnenuit te herstellen.
Onderzoekers ontdekten dat volwassen, verouderde cellen in het hoornvlies kunnen terugkeren naar een actieve stamceltoestand en zo bijdragen aan het herstel van beschadigd weefsel. Deze bevinding wijst op een voorheen onbekend zelfherstellend mechanisme van het menselijk lichaam.
Een belangrijke trigger blijkt het immuunsysteem te zijn. Macrofagen, cellen die normaal gesproken worden ingezet om infecties op de plaats van een verwonding te bestrijden, geven ook signalen af die verouderde cellen ertoe aanzetten opnieuw stamcellen te worden. Als wetenschappers dit natuurlijke proces kunnen leren benutten en aansturen, kan het uiteindelijk de behoefte aan transplantaties verminderen bij aandoeningen die blindheid, beperkingen of chronische ziekten veroorzaken.
Cellen herprogrammeren voor zelfherstel
In de studie, die onlangs werd gepubliceerd in Nature Communications, gebruikten onderzoekers een speciaal systeem om stamcellen in het doorzichtige hoornvlies van muizen te markeren met kleurrijke merkers. Zo konden ze volgen hoe deze cellen zich in de loop van de tijd gedroegen. Ook verwijderden ze de stamcellen om te testen of het weefsel zichzelf daarna nog kon herstellen.
Bij het volgen van levende cellen bleek dat de stamcellen aan de rand van het hoornvlies normaal gesproken ongeveer twee keer per week delen. Daarbij ontstaan nieuwe cellen die langzaam naar het midden van het oogoppervlak bewegen naarmate ze ouder worden. De onderzoekers bestudeerden hoe volwassen cellen in het oog kunnen terugkeren naar een stamceltoestand. Het natuurlijke limbus-stamcelgebied, de buitenste ring van het oog waar bij muizen doorgaans stamcellen voorkomen, werd volledig verwijderd.
Door het gebied met stamcellen te verwijderen, werd het oog gedwongen zichzelf te herstellen met alleen de overgebleven volwassen hoornvliescellen. Zo konden de onderzoekers testen of deze cellen zich konden aanpassen. Ze ontdekten dat volwassen cellen hun moleculaire eigenschappen veranderden en meer gingen lijken op die van gezonde stamcellen. Dat wijst op daadwerkelijke herprogrammering van de cellen.
Het immuunsysteem speelt een sleutelrol in dit proces, met name de immuuncellen die macrofagen worden genoemd. Deze cellen komen naar de plaats van het letsel om infecties te voorkomen en geven signalen af die verouderde cellen ertoe aanzetten zich opnieuw tot stamcellen te ontwikkelen.
“We waren verrast te ontdekken dat het hoornvlies zichzelf kan herstellen, zelfs nadat al zijn stamcellen zijn vernietigd”, zei onderzoeksauteur Ruby Shalom-Feuerstein in een verklaring.
Shalom-Feuerstein voegde eraan toe dat het herstelproces inhoudt dat volwassen, verouderde cellen worden geherprogrammeerd tot stamcellen. Die kunnen vervolgens jarenlang functioneren en ziekten voorkomen. Eerder werd gedacht dat dit soort regeneratief vermogen beperkt was tot eenvoudige organismen die bijvoorbeeld ledematen kunnen laten aangroeien. De nieuwe bevindingen wijzen er echter op dat complexe dieren — muizen en mogelijk ook mensen — een deel van dat vermogen eveneens hebben behouden.
Hoewel het grootste deel van de ontdekking gebaseerd was op experimenten met levende muizen om cellen te volgen en te traceren, gebruikten de onderzoekers ook primaire menselijke hoornvliesepitheelcellen in laboratoriumonderzoek om hun bevindingen te bevestigen.
Toen ze dezelfde cytokinen van macrofagen toevoegden aan volwassen menselijke hoornvliescellen die in een laboratoriumschaaltje waren gekweekt, ontwikkelden ook deze cellen meer stamcelachtige eigenschappen. Dat laat zien dat de biologische route die verantwoordelijk is voor het terugdraaien van de celtoestand bij beide soorten hetzelfde is.
Zelfs zonder dat er nog stamcellen aanwezig waren, herstelde het weefsel zich. Er ontstond een volledig nieuwe celpopulatie uit cellen die nooit stamcellen waren geweest. De volwassen, verouderde cellen werden door signalen van macrofagen geherprogrammeerd tot stamcellen die daarna jarenlang konden functioneren, aldus de onderzoeker.
Verder onderzoek is nodig om vast te stellen of ook andere volwassen cellen kunnen worden geherprogrammeerd tot stamcellen. Het is de eerste studie die aantoont dat volwassen cellen ook kunnen terugkeren naar een eerdere toestand, aldus de onderzoekers.
Mogelijke gevolgen voor oogbehandelingen
Het hoornvlies vernieuwt zichzelf vanuit een kleine voorraad stamcellen die zich aan de rand van een gebied bevinden dat de limbus wordt genoemd.
Wanneer die stamcellen verloren gaan door een chemische verbranding, een ernstige infectie of een genetische aandoening, kan het hoornvlies zichzelf niet langer opnieuw bedekken en vertroebelt het zicht.
Dergelijke schade wordt tegenwoordig behandeld met een stamceltransplantaat of een transplantatie. Beide opties zijn afhankelijk van donormateriaal of weefsel uit het andere oog van de patiënt. Dat brengt problemen met zich mee op het gebied van beschikbaarheid en afstoting, vertelde dr. Krishna Surapaneni, een gecertificeerd oogarts en chirurg gespecialiseerd in staar-, hoornvlies- en refractieve chirurgie bij SuraVision in Houston, aan The Epoch Times. Hij was niet betrokken bij het onderzoek.
“Een regeneratieve aanpak die de eigen herstelcellen van het oog opnieuw activeert, zou in principe beide problemen tegelijk kunnen omzeilen”, zei Surapaneni. “Er zou dan niets vreemds zijn dat kan worden afgestoten en er hoeft niets uit een tweede plek te worden gehaald.”
De hoop voor de langere termijn is volgens hem om de overgebleven oogcellen van een patiënt zelf de rol van stamcellen te laten overnemen en het oppervlak opnieuw op te bouwen, in plaats van het te vervangen door weefsel van elders. “Dat zou een belangrijke verandering zijn, omdat het gebruikmaakt van de eigen biologie van het oog in plaats van afhankelijk te zijn van een beperkte voorraad donormateriaal.”
Reden voor optimisme
Surapaneni noemde de bevindingen “oprecht veelbelovend”, maar benadrukte dat het onderzoek nog grotendeels gebaseerd is op muizen. Bij menselijke cellen zijn tot nu toe alleen vroege, bemoedigende signalen gevonden in het laboratorium. Onderzoekers onderzoeken nu of hetzelfde natuurlijke regeneratieproces ook bij mensen voorkomt en hoe het uiteindelijk kan worden benut.
“De afstand tussen een mechanisme dat bij muizen werkt en een veilige, betrouwbare behandeling voor patiënten is groot”, zei Surapaneni. “En die afstand wordt gemeten in jaren, niet in maanden.”
Toch zet de studie vraagtekens bij de aanname dat het verlies van stamcellen een onomkeerbaar proces is. “Als volwassen cellen kunnen worden aangezet om opnieuw een rol te spelen bij herstel, verandert dat onze kijk op wondgenezing in het oog en mogelijk ook daarbuiten”, zei Surapaneni.
Gifstoffen en metabole stress kunnen het proces belemmeren
Ander onderzoek naar cellulaire herprogrammering wijst erop dat bepaalde gifstoffen, blootstelling aan schadelijke omgevingsfactoren en metabole stress ervoor kunnen zorgen dat verouderde, volwassen cellen zich veel moeilijker of helemaal niet meer kunnen ontwikkelen tot een stamceltoestand.
- Oxidatieve stress: Tabaksrook, pesticiden, zware metalen en straling kunnen oxidatieve stress veroorzaken die DNA, eiwitten en celmembranen beschadigt. Dit kan leiden tot genomische instabiliteit, waardoor het voor een cel moeilijker wordt om zichzelf opnieuw te herstellen.
- Epigenetische veranderingen: Om terug te keren naar een stamceltoestand moet een cel zijn epigenetische “geheugen” van zijn volwassen identiteit wissen. Langdurige blootstelling aan schadelijke chemicaliën, stofwisselingsproducten en chronische ontstekingen kan het epigenoom van een cel veranderen. Het kan er ook voor zorgen dat deze in zijn huidige toestand blijft vastzitten.
- Ophoping van afvalstoffen in cellen: Een slechte stofwisseling in combinatie met blootstelling aan giftige stoffen kan leiden tot een ophoping van vetdruppeltjes en verkeerd gevouwen eiwitten. Wanneer de afvalverwijderingssystemen van een cel overbelast raken, kan het vernieuwingsproces dat nodig is om een stamcel te worden, stilvallen.
Gepubliceerd door The Epoch Times (5 augustus 2026): How Aged Cells Revert to Stem Cells to Repair the Body
