De afweer op poten zetten

Nieuws De afweer op poten zetten

7 juli 2025

Wie denkt dat onze afweercellen gladde ronde bolletjes zijn, heeft het mis. Hele tapijten van honderden voetjes worden dynamisch in- en uitgetrokken, om zacht tegen de omgeving aan te schoppen. Stuiten ze op iets hards, dan heeft dat grote gevolgen, vertellen celbiologen Alessandra Cambi en Koen van den Dries.

Afweercellen kruipen de hele dag door ons lichaam op zoek naar een gevaarlijke virussen. Om makkelijk te kunnen bewegen door de ingewikkelde structuren in onze weefsels maakt zo’n cel honderden kleine voetjes, de zogenaamde podosomen. Die voelen wat de cel tegenkomt, een beetje zoals wij alvast met onze tenen testen hoe koud het zwembadwater is. Zodra een virus is geïdentificeerd, trekt de afweercel, hop, alle voetjes in, en racet in sneltreinvaart naar een lymfeknoop, om daar de afweer tegen het virus te activeren.

Gekko's

Die cellen lijken op een miniversie van onszelf: ze hebben een skelet voor de stevigheid, het cytoskelet, en orgaantjes die van alles regelen, de organellen. En dus ook voetjes. 'Maar ze hebben geen hersenen', zegt Alessandra Cambi, hoogleraar Celbiologie. De aansturing ervan gebeurt daarom niet centraal. 'De voetjes worden heel dynamisch lokaal gevormd en verdwijnen daarna weer. Alle benodigde materialen zijn al aanwezig en worden ook hergebruikt, zoals het eiwit actine dat het skelet van de voetjes vormt.'

Cellen met voeten dus, maar geen handen? 'Als we afweercellen in het laboratorium uitzetten op glaasjes, dan ontstaan die uitstulpingen alleen aan de onderkant van de cellen, voetjes dus', antwoordt celbioloog Koen van den Dries. 'In het lichaam is boven en onder natuurlijk niet zo duidelijk, daar is alles 3D.' Maar de voetjes ontstaan aan de kant waar iets te voelen is, en dat kan ook ondersteboven zijn. Een beetje zoals gekko's op het plafond kunnen lopen.

Periscoop

Soms gebruiken afweercellen deze voetjes zelfs om op afstand te checken wat de situatie is in de longen of in de darmen. Op de grens met de lucht of darminhoud zit een soort muur van cellen. De afweercellen komen dan vanuit het onderliggende weefsel en piepen met hun voetjes tussen die wand van cellen door om even te voelen in de long of darm, op zoek naar mogelijke indringers die via de lucht of het voedsel ons lichaam bereiken. Vergelijkbaar met een duikboot die vanuit een veilige positie via een periscoop boven het wateroppervlak de boel bekijkt.

Niet alle cellen hebben zulke voetjes. Die komen vooral voor bij cellen die actief reizen en zaken regelen in het lichaam en die daarbij barrières moeten doorbreken. 'Wij doen veel onderzoek naar afweercellen', vertelt Koen. 'Maar deze voetjes komen bijvoorbeeld ook voor bij andere typen cellen, zoals cellen die nieuwe bloedvaten moeten vormen, of cellen die bot afbreken. Een cel die ergens zit en niet verplaatst, zoals een levercel, heeft geen voetjes.'

Stuiterbal

Alessandra en Koen onderzoeken al jaren de interactie tussen cellen en hun fysieke omgeving. Daarbij gebruiken ze de meest geavanceerde microscopen die we kennen en kunnen ze van alles bekijken, zoals de organisatie van eiwitten in de podosomen, en hoe ze bewegen. Alessandra: 'Afweercellen reageren op hardheid, rek of stijfheid van weefsel. Vergelijk het met ons: wij lopen op asfalt heel anders dan op het strand, waar onze voeten wegzakken in het zand.' Koen voegt toe: 'Of denk aan het kinderspeelgoed putty, dat is zacht en kneedbaar, maar gooi het met kracht tegen een muur, en het verandert in een stuiterbal. Er is een mechanische interactie met de harde muur. Zo werkt dat bij cellen ook.'

Die interactie met materiaal kan heel bepalend zijn. 'Stel: we nemen een stamcel die nog uit kan groeien tot ieder celtype in ons lichaam. Als we die kweken op de harde bodem van een plastic kweekfles, dan groeit de stamcel uit tot een botcel. Maar op een zachte ondergrond wordt het een vetcel', legt Alessandra uit. ‘Die kennis hebben we nu over stamcellen, maar over de interactie van afweercellen met hard of zacht materiaal is veel minder bekend.’

Knobbeltje

Inmiddels weten de onderzoekers wel dat afweercellen die op hard materiaal stuiten, soms minder krachtig lijken in hun afweerreactie. En dat is niet handig, want bij allerlei processen in het lichaam waar een afweerreactie juist heel belangrijk is, vindt verharding plaats. Ziek weefsel is dikker en harder, zoals bij fibrose, ontsteking of een tumor. Koen: 'We kennen dat allemaal van het harde knobbeltje in de borst bij borstkanker.'

Op het lab kijken Alessandra en Koen daarom naar de interactie tussen afweercellen en kanker. Bij alvleesklierkanker ontstaat een harde laag materiaal rondom de tumor, een zogenaamd fibrotisch kapsel. Daar kan geen afweercel doorheen, en daarom werkt de afweer niet goed. 'We willen leren hoe die cellen reageren op dat harde weefsel en welke moleculen daarbij betrokken zijn', licht Alessandra toe. 'Met die kennis kunnen we ooit mogelijk kankertherapie verbeteren.'

Hard plastic

Ook bij immunotherapie is kennis over mechanische interacties heel relevant. Hierbij worden afweercellen uit het bloed van een patiënt gehaald en op het lab blootgesteld aan stoffen uit de tumor, zodat de afweercellen daarop reageren. Vervolgens worden ze weer terug ingespoten bij de patiënt om de tumor veel actiever aan te vallen. Die kweek buiten het lichaam gebeurt nu in standaard kweekflessen van hard plastic.

‘Met ons onderzoek proberen we uit te zoeken in hoeverre deze kweek op hard plastic een effect heeft op de activatie van afweercellen en we vergelijken het met een zachte omgeving. Met deze informatie hopen we in de toekomst de kweek van afweercellen voor immunotherapie nog beter te maken', zegt Koen. Met dit principe van een zachte omgeving wordt al geëxperimenteerd. Zo worden in Australië afweercellen terug ingespoten rondom een tumor, maar dan in een speciale hydrogel die ook hulpstoffen voor de afweercellen bevat. Zo kunnen ze optimaal ondersteund de tumorcellen aanvallen.

Boren

Die tumorcellen zelf maken ook gebruik van voetjes. Maar dan heten die geen podosomen, maar invadopodia. 'Er zijn verschillen', zegt Alessandra. 'Zo bewegen podosomen dynamischer en sneller dan invadopodia. En waar podosomen voorzichtig door het weefsel heen manoeuvreren, boren invadopodia vastberaden en agressief hun weg vooruit en helpen zo kankercellen zich te verspreiden. Maar ze zijn vergelijkbaar qua organisatie en structuur, met een skelet van actine, het meest voorkomende eiwit in ons lichaam dat onze cellen stevigheid geeft.'

De kennis die Koen en Alessandra vergaren in hun fundamentele onderzoek naar afweercellen is volgens Alessandra daarom ook van nut bij kanker. 'Als we beter weten hoe de goede voetjes van gezonde cellen werken en waar ze op reageren, dan kunnen we ook de kwade voetjes van de kanker beter begrijpen en hopelijk aanpakken.'

Dit verhaal verscheen eerder in Radbode #3, 2025.

Bekijk het onzichtbare

Het Radboudumc staat ook dit jaar weer op het Kidsplein tijdens de Vierdaagsefeesten. Onze celbiologen nemen kinderen in hun pop-up-laboratorium mee in de wereld die zo klein is, dat je die met het blote oog niet kunt zien. Dus kom een 'celfie' maken van je eigen cellen, bekijk hoe minibeestjes, poep en frikandellen er uit zien door een microscoop, veroorzaak een kleurreactie met je eigen speeksel, pipetteer als een echte onderzoeker en leer hoe we met fluorescentie ziekte kunnen opsporen. Met onder andere Koen van den Dries, Marieke Willemse, Pieter Leermakers en Gert-Jan Bakker.

Waar: Mariënburgplein, Nijmegen

Wanneer: zondag 13 en maandag 14 juli 2025, 13.00-17.00 uur