Onderzoekers ontdekken ‘politieagenten’ van de bloedbaan

Ons immuunsysteem beschermt het lichaam tegen infecties en helpt het om beschadigde weefsels te repareren. Een van de celtypen van het immuunsysteem is de macrofaag, een soort witte bloedcel die als ‘stofzuiger’ fungeert na een immuunreactie. Deze cellen nemen bacteriën, dode cellen en andere ongewilde stoffen op en breken ze af. In veel weefsels fungeren macrofagen als lokale bewakers die hun omgeving in de gaten houden en snel reageren op gevaar. In het menselijke bloedvatnetwerk zijn echter nog nooit macrofagen waargenomen. Daarom gingen onderzoekers van de Robin groep op zoek naar een antwoord op de vraag of het lichaam een toegewijde groep macrofagen heeft die specifiek de binnenkant van de bloedvaten bewaakt.

Heeft de snelweg van het menselijke lichaam ook bewakers?

Zuurstof, immuuncellen, voedingsstoffen en afvalstoffen worden voortdurend tussen organen vervoerd via een netwerk van bloedvaten dat het hele lichaam met elkaar verbindt, net zoals de wegen die we gebruiken om van de ene bestemming naar de andere te reizen. Het onderhoud van wegen, het opruimen van ongevallen en het verwijderen van gevaarlijke bestuurders van de weg is essentieel om het verkeer veilig en vlot te laten verlopen. “Deze kenmerken kunnen ook van toepassing zijn op het bloedvatnetwerk,” zegt groepsleider Catherine Robin.

Cellen live aan het werk zien

Voor dit onderzoek gebruikten de onderzoekers microscopie om de bloedvaten en het bloed in real-time te observeren binnenin een levende zebravis, die doorzichtig zijn in de vroege ontwikkelingsfase. De onderzoekers injecteerden vreemde deeltjes en cellen met een fluorescerend label in de bloedbaan van zebravisembryo’s. Dankzij dit fluorescerende label konden ze deze deeltjes en cellen in de vissen volgen en zagen ze dat specifieke cellen de deeltjes binnen 30 minuten hadden opgenomen en verwijderd. De onderzoekers identificeerden deze cellen als macrofagen die actief in de bloedbaan patrouilleren. Bovendien reageerden de macrofagen snel op beschadiging van de vaatwand, wat suggereert dat ze ook een belangrijke rol spelen bij het behoud van de gezondheid en integriteit van de bloedvaten.

In tegenstelling tot andere immuuncellen die ontstaan vanuit specifieke voorlopercellen, ontdekten de onderzoekers dat deze macrofagen ontstaan uit cellen van de bloedvatwand. Bloedvaten produceren dus hun eigen beschermers. De onderzoekers vonden ook soortgelijke macrofagen bij muizen, wat zou kunnen betekenen dat dit nieuw ontdekte type macrofagen bij alle zoogdieren voorkomt, ook bij de mens.

Nieuwe vragen

De ontdekking van dit nieuwe type macrofaag wijst erop dat het immuunsysteem beschikt over een specifiek mechanisme om de bloedbaan te beschermen, en roept tal van nieuwe onderzoeksvragen op. Hoe wijdverspreid is dit beschermingsmechanisme? Werken ze bij mensen op dezelfde manier? En wat voor rol spelen ze bij ziekten? Op de lange termijn kunnen de antwoorden op deze vragen inzichten verschaffen in ziekten waarbij bloedvaten beschadigd of ontstoken zijn, zoals aderverkalking en trombose.

De kracht van directe observatie

Dit onderzoek benadrukt de kracht van directe observatie van biologische processen. Dankzij het gebruik van live microscopie konden de onderzoekers de macrofagen identificeren. “Met andere technieken zouden we ze waarschijnlijk volledig over het hoofd hebben gezien,” legt Robin uit. De ontdekkingen veranderden de lang behouden aanname in de biologie dat alle macrofagen via hetzelfde ontwikkelingspad ontstaan. “Soms moet je iets zien voordat je weet dat het bestaat,” concludeert Robin.

Macrofagen in de bloedvaten beschermen de integriteit van het bloed en de bloedvaten bij zebravissen. Credit: Bart Weijts, Jeroen Demmers, Catherine Robin. Copyright: Hubrecht Institute.

Publicatie

Blood vessel-resident macrophages safeguard blood and vessel integrity in zebrafish. Bart Weijts, Jeroen A. A. Demmers, Catherine Robin. Nature Immunology, 2026.