De mechanismen van geprogrammeerde celdood

Onderzoeker:  Peter Vandenabeele (UGent)


Peter Vandenabeele en zijn team willen het mechanisme achter celdood blootleggen. Celdood is cruciaal in de ontwikkeling van al wat leeft, en de minste ontregeling van dit proces is nefast. Hun onderzoek kan leiden tot therapieën tegen kanker, ontstekingsziekten, neurodegeneratieve aandoeningen en huidaandoeningen.
 

Sterven om te groeien en te overleven

Zonder de dood van afzonderlijke cellen kunnen meercellige organismen niet op de juiste manier ontwikkelen of functioneren. Celdood op de juiste plaats en op het juiste moment is cruciaal. Dagelijks sterven ongeveer 100 miljard cellen in ons lichaam. Het is fascinerend dat wij dit proces zo goed  kunnen verdragen.
 
De groep van Peter Vandenabeele ontdekte dat een cel op twee manieren kan sterven: geprogrammeerde celdood of apoptose.  De cel wordt volledig uit het lichaam verwijderd. Dit soort celdood is belangrijk bij de groei en ontwikkeling van een organisme abrupte celdood of necrose. De celinhoud komt vrij in de weefsels. Dit soort celdood zie je vaak bij ontstekingen.
 

Apoptose als verdedigingssysteem van de huid, of toch niet?

Cellen kunnen voor hun eigen dood kiezen om het lichaam waar ze deel van uit maken te beschermen. Door te sterven voorkomen ze immers dat de opgelopen schade wordt overdragen naar een volgende generatie cellen.
 
Er werd altijd gedacht dat huidcellen ons op deze manier tegen blootstelling aan UV-stralen beschermen. Zeer belangrijk want UV-stralen werken huidkankers in de hand. De laatste 15 jaar is het aantal nieuwe gevallen van melanoom, de gevaarlijkste huidkanker in België, zowat verdubbeld tot 1.500 gevallen per jaar. Het onderzoek van deze VIB-groep leidde echter tot het verrassende inzicht dat de huid zich op verschillende manieren tegen UV-straling kan beschermen.
 

Caspase-14: de motor voor de bescherming van de huid

Caspasen zijn eiwitten die betrokken zijn bij ontstekingsreacties en bij geprogrammeerde celdood of apoptose. Caspase-14 komt heel specifiek in de huid voor en wordt geactiveerd tijdens de terminale uitrijping van huidcellen. Vandenabeele en zijn collega’s ontdekten dat het uitschakelen van caspase-14 leidt tot een verminderde bescherming voor UV-stralen.
 
Ze ontdekten ook dat caspase-14 geen aanleiding geeft tot apoptose, maar wel tot het verknippen van filaggrine tot functionele eenheden die UV-stralen absorberen, de huid hydrateren en ontstekingsremmende eigenschappen kunnen vertonen. Drie zaken die essentieel zijn voor een goede bescherming van de huid.
 

Onderzoeksresultaten inzetten om lichaamseigen beschermingsmechanismen te versterken

Zowel apoptose als necrose zijn betrokken in tal van ziekteprocessen, zoals neurodegeneratieve aandoeningen, auto-immuunziekten en kanker. Bij apoptose spelen caspasen een belangrijke rol, terwijl bij necrose sommige RIP-kinasen nodig zijn. De verdere ontrafeling van de rol van caspasen en RIP-kinasen in veel voorkomende ziektes is heel belangrijk voor de farmaceutische industrie. Die is immers voortdurend op zoek naar nieuwe middelen om ziekteprocessen te stoppen.
 

Meer info:

> video 'basisonderzoek naar celdood' - onderzoek van Peter Vandenabeele - ©VIB, 2014

apoptotic cell