Celmigratie
Celmigratie is het proces waarbij cellen in een meercellig organisme voort- of rondbewegen. Verschillende lichaamsprocessen, zoals embryonale ontwikkeling, wondgenezing en immuunreacties vereisen allemaal de gereguleerde beweging van cellen in bepaalde richtingen naar specifieke locaties. Cellen migreren als reactie op specifieke externe signalen, waaronder chemische signalen en mechanische signalen.[1] Defecten in celmigratie kunnen ernstige gevolgen hebben, waaronder ontwikkelingsstoornissen, vaatziekten en metastase. Er zijn verschillende therapeutische strategieën ontwikkeld die gericht zijn op de mechanismen van celmigratie.
Vanwege de relatief viskeuze omgeving (het lage reynoldsgetal) moeten cellen krachten voortbrengen om te kunnen bewegen. Cellen bewegen zich voort op basis van verschillende mechanismen. Prokaryoten (en zaadcellen) maken gebruik van flagella of cilia om zichzelf voort te stuwen. Migratie van eukaryotische cellen is doorgaans veel complexer en komt voort uit een combinatie van interne processen. Het gaat meestal om een reorganisatie van het cytoskelet, vaak door gereguleerde polymerisatie van actine.[2]
Migrerende celtypen
[bewerken | brontekst bewerken]In het lichaam van een gewerveld dier komen tientallen migrerende celtypen voor. Macrofagen en neutrofielen, twee celtypen van het aangeboren immuunsysteem, kruipen naar de plaats waar aan pathogeen is binnengedrongen. Osteoclasten tunnelen door het bot heen en vormen kanalen die opgevuld worden door achternagaande osteoblasten; dit is het proces van hermodellering en vernieuwing van het bot. Fibroblasten migreren op vergelijkbare manier door de bindweefsels, waar ze beschadigde structuren op de plaats van letsel heraanleggen.
Celmigratie speelt een belangrijke rol in het verloop van verschillende typen kanker: de cellen van de primaire tumor dringen een naburig weefsel binnen en bereiken uiteindelijk een bloedvat of lymfeknoop, waarna ze andere delen van het lichaam bereiken (metastase). De migratie van kankercellen berust op chemotaxis, de architectuur van de extracellulaire matrix en interacties met naburige cellen.[3]
Onderzoek
[bewerken | brontekst bewerken]
De migratie van cellen in cultuur kan relatief makkelijk bestudeerd worden met behulp van microscopie.[4][5] Omdat de celbeweging erg langzaam is (slechts enkele μm/minuut), worden vaak time-lapse microscopische opnames gemaakt zodat men de beweging versneld kan afspelen. In dergelijke opnames is duidelijk te zien dat één kant van de cel (de zogenaamde leading edge) zeer actief is, met een karakteristieke opeenvolging van samentrekkingen en expansies. Deze bewegingen zijn nodig om de cel vooruit te trekken.
Zie ook
[bewerken | brontekst bewerken]Bronnen
- (en) Alberts, B. (2015). Molecular Biology of The Cell, 6th. Garland Science, New York, 951-960. ISBN 978-0-8153-4464-3.
- ↑ (en) Mak, M., Spill, F, Roger, K, Zaman, M. (2016). Single-Cell Migration in Complex Microenvironments: Mechanics and Signaling Dynamics. Journal of Biomechanical Engineering 138 (2): 021004. PMID 26639083. DOI: 10.1115/1.4032188.
- ↑ (en) Huber F, Schnauss J, Roenicke S. (2013). Emergent complexity of the cytoskeleton: from single filaments to tissue. Advances in Physics 62 (1): 1–112. PMID 24748680. DOI: 10.1080/00018732.2013.771509.
- ↑ (en) Yamaguchi H, Wyckoff J, Condeelis J. (2005). Cell migration in tumors. Current Opinion in Cell Biology. DOI: 10.1016/j.ceb.2005.08.002.
- ↑ (en) Dormann D, Weijer CJ. (2006). Imaging of cell migration. The EMBO Journal 25 (15): 3480–3493. DOI: 10.1038/sj.emboj.7601227.
- ↑ Shih W, Yamada S. (2011). Live-cell Imaging of Migrating Cells Expressing Fluorescently-tagged Proteins in a Three-dimensional Matrix. Journal of Visualized Experiments (58). DOI: 10.3791/3589.