Maak kennis met je interstitium, een pas gevonden 'orgel'

Met alles wat er bekend is over de menselijke anatomie, zou je niet verwachten dat artsen in deze tijd een nieuw lichaamsdeel ontdekken. Maar nu zeggen onderzoekers dat ze precies dat hebben gedaan: ze hebben een netwerk van met vloeistof gevulde ruimtes in weefsel gevonden die nog niet eerder waren gezien.

Deze met vloeistof gevulde ruimtes werden ontdekt in bindweefsel over het hele lichaam, ook onder het huidoppervlak; bekleding van het spijsverteringskanaal, de longen en urinewegen; en omliggende spieren, volgens een nieuwe studie waarin de bevindingen worden beschreven, vandaag (27 maart) gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports.

Eerder dachten onderzoekers dat deze weefsellagen een dichte "wand" van collageen waren - een sterk structureel eiwit dat in bindweefsel wordt aangetroffen. Maar de nieuwe bevinding onthult dat dit weefsel, in plaats van een 'muur', meer op een 'open, met vloeistof gevulde snelweg' lijkt, zei co-senior studie auteur Dr. Neil Theise, een professor in pathologie aan de New York University Langone School. of Medicine. Het weefsel bevat onderling verbonden, met vloeistof gevulde ruimtes die worden ondersteund door een rooster van dikke collageenbundels, zei Theise. [11 lichaamsdelen geteeld in het laboratorium]

De onderzoekers zeiden dat deze met vloeistof gevulde ruimtes al decennia lang werden gemist omdat ze niet verschijnen op de standaard microscopisch kleine objectglaasjes die onderzoekers gebruiken om in de cellulaire wereld te kijken. Wanneer wetenschappers weefselmonsters voor deze objectglaasjes voorbereiden, behandelen ze de monsters met chemicaliën, snijden ze in dunne plakjes en verven ze om de belangrijkste kenmerken te benadrukken. Maar dit fixatieproces voert vloeistof af en zorgt ervoor dat de pas ontdekte met vloeistof gevulde ruimtes instorten.

In plaats van dergelijke objectglaasjes te gebruiken, ontdekten de onderzoekers deze met vloeistof gevulde ruimtes door een nieuwe beeldvormingstechniek te gebruiken waarmee ze levende weefsels op microscopisch niveau kunnen onderzoeken..

De onderzoekers noemen dit netwerk van met vloeistof gevulde ruimtes een orgaan - het interstitium. Dit is echter een onofficieel onderscheid; Wil een lichaamsdeel officieel een orgaan worden, dan zou er een consensus moeten ontstaan ​​rond het idee naarmate meer onderzoekers het bestuderen, vertelde Theise. De aanwezigheid van deze met vloeistof gevulde ruimtes moet ook worden bevestigd door andere groepen, voegde hij eraan toe.

Afgezien van de officiële aanduiding, kunnen de bevindingen implicaties hebben voor een verscheidenheid aan medische gebieden, waaronder kankeronderzoek, zei Theise. De bevindingen lijken bijvoorbeeld te verklaren waarom kankertumoren die deze weefsellaag binnendringen, zich kunnen verspreiden naar de lymfeklieren. Volgens de onderzoekers komt dit doordat deze met vloeistof gevulde ruimtes een bron zijn van een vloeistof die lymfe wordt genoemd en die in het lymfestelsel terechtkomen. (Lymfe is een vloeistof die infectiebestrijdende witte bloedcellen bevat.)

Een nieuw orgel?

Het menselijk lichaam bestaat voor ongeveer 60 procent uit water. Ongeveer tweederde van dat water bevindt zich in de cellen, maar het andere derde bevindt zich buiten de cellen en staat bekend als "interstitiële" vloeistof. Hoewel onderzoekers al wisten dat er vloeistof is tussen individuele cellen, werd het idee van een groter, verbonden interstitium - waarin zich met vloeistof gevulde ruimtes in weefsels bevinden - slechts vaag beschreven in de literatuur, zei Theise. De nieuwe studie, zei hij, breidt het concept van het interstitium uit door deze gestructureerde, met vloeistof gevulde ruimtes in weefsels te tonen, en is de eerste die het interstitium definieert als een orgaan op zich..

Het nieuwe werk is gebaseerd op het gebruik van een relatief nieuwe technologie genaamd "sonde-gebaseerde confocale laser-endomicroscopie" of pCLE. Deze tool combineert een endoscoop met een laser en sensoren die gereflecteerde fluorescerende patronen analyseren en geeft onderzoekers een microscopisch beeld van levende weefsels.

In 2015 gebruikten twee van de auteurs van het onderzoek - Dr.David Carr-Locke en Dr.Petros Benias, die beiden destijds in het Mount Sinai-Beth Israel Medical Center in New York City waren - deze technologie toen ze iets zagen ongebruikelijk bij het onderzoeken van de galwegen van een patiënt op uitzaaiingen van kanker. Ze zagen een reeks onderling verbonden holtes in de weefsellaag die volgens het rapport niet overeenkwamen met een bekende anatomie. Toen een patholoog dia's uit dit weefsel maakte, verdwenen de holtes - een mysterie dat later werd ontdekt als een gevolg van het maken van objectglaasjes.

In de nieuwe studie gebruikten de onderzoekers pCLE voor het eerst bij kankerpatiënten die een operatie ondergingen om de alvleesklier en het galkanaal te verwijderen. De beeldvormende techniek toonde inderdaad de met vloeistof gevulde ruimtes in het bindweefsel. Toen de weefselmonsters uit het lichaam werden verwijderd, werden ze snel bevroren, waardoor de met vloeistof gevulde ruimtes open bleven, zodat de onderzoekers ze onder een microscoop konden zien.

Later zagen de onderzoekers dezelfde met vloeistof gevulde ruimtes in andere monsters van bindweefsel uit andere delen van het lichaam, bij mensen zonder kanker, zei Theise. "Hoe meer weefsels ik zag, hoe meer ik me realiseerde dat het overal is", zei hij.

De onderzoekers denken dat de met vloeistof gevulde ruimtes kunnen dienen als schokdempers om weefsels te beschermen tijdens dagelijkse functies, aldus de onderzoekers.

Theise merkte op dat er misschien al aardig wat informatie bekend is over deze met vloeistof gevulde ruimte; het is alleen dat onderzoekers "niet wisten waar ze naar keken." De onderzoekers zijn inderdaad van plan om de wetenschappelijke literatuur te herzien "voor alle dingen die we weten over dit [lichaamsdeel] maar niet wisten dat we het wisten", zei Theise..

Nieuwe vragen

Het idee dat in de studie wordt gepresenteerd, lijkt "een volledig nieuw concept" te zijn, zei dr. Michael Nathanson, hoofd van de afdeling spijsverteringsziekten aan de Yale University School of Medicine, die niet bij de studie betrokken was. "Op basis van het bewijs dat ze hebben aangedragen, is het heel goed mogelijk dat ze gelijk hebben," vertelde Nathanson .

Eerder hadden artsen een ietwat vaag begrip van de interstitiële ruimte, zei Nathanson. Ze wisten dat het een ruimte was met vloeistof die buiten de cellen werd gevonden, maar niemand had ooit volledig uitgelegd wat dit betekent. De nieuwe studie "heeft het goed gedaan" om het te definiëren, zei hij.

De bevindingen komen overeen met wat Nathanson en collega's observeerden in een studie die in 2011 werd gepubliceerd. Op dat moment observeerden Nathanson en collega's een netwerk van donkere vezels, maar ze waren niet in staat om erachter te komen wat het precies was. "Ik was blij dat ze onze indruk dat dit netwerk bestaat, onderbouwden" en het konden definiëren, zei Nathanson.

De nieuwe bevinding "stelt ons in staat allerlei soorten vragen te stellen waarvan we niet eens wisten dat we die van tevoren moesten stellen", zei Nathanson. Kan dit gebied bijvoorbeeld door ziekte worden veranderd of een rol spelen bij het aandrijven van ziekten, zei hij.

Noot van de redacteur: dit artikel is bijgewerkt om 11:20 uur E.T. om opmerkingen van Dr. Michael Nathanson op te nemen.

Origineel artikel over .