Sterkere spieren kweken… in het laboratorium

Gekweekte spieren voor hersteloperaties worden steeds beterDikker spierweefsel kweken met een correcte spierstructuur ? Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) hebben er een oplossing voor gevonden.

En nog een relatief eenvoudige ook. Ze zetten het kweekweefsel in één richting vast. Daardoor lijnen de spiercellen vanzelf uit. Dat is essentieel voor de krachtontwikkeling. Ook groeperen de bloedvatcellen zichzelf op die manier tot vaten. Deze vinding is een stap in de richting van dikker spierweefsel dat bijvoorbeeld geïmplanteerd kan worden bij hersteloperaties.

Zonder biochemische signaalstoffen

Belangrijk is ook het feit dat de onderzoekers geen biochemische signaalstoffen hoefden toe te voegen om het proces te sturen. ‘Die stoffen zijn normaal gesproken wel nodig bij dit soort processen, maar ze zijn moeilijk te beheersen’, vertelt TU/e-onderzoeker dr. Daisy van der Schaft.

Het kweken van spierweefsel met vaten was ook andere onderzoekers al gelukt. Maar daarin stonden de spiercellen en vaatjes ongeorganiseerd in alle richtingen. Om de spieren kracht te geven, moeten de spiercellen juist met zijn allen in dezelfde richting staan. Bovendien hebben spieren goed werkende bloedvaten nodig om voeding en zuurstof te krijgen.

Trekken aan de spieren leidt tot kracht

Het onderzoeksteam legde stukjes spierkweek in een gel. De kweek bestond uit voorgekweekte stamcellen en bloedvatcellen van muizen. De stukjes (2 x 8 mm) zetten ze in één richting vast met klittenband. (Zie de foto’s onder deze bijdrage)

De stamcellen veranderden vervolgens in spiercellen. Hierbij krimpt het weefsel normaal gesproken. Maar omdat het vastzat, kon het niet krimpen en werd er als het ware aan getrokken. Door die trekkracht lijnden de spiercellen tijdens de kweek uit en ontwikkelden op die manier kracht.

Betere doorbloeding = dikker weefsel

Bovendien zochten de bloedvatcellen elkaar op en gingen vaten vormen. Daarbij ontstond signaalstof, zodat de onderzoekers die niet meer hoefden toe te voegen. Blijkens metingen maakten de spiercellen de signaalstof onder invloed van de trekkracht.

De totstandkoming van bloedvaten is een belangrijke stap om dikker spierweefsel te kunnen kweken. De maximale dikte was tot nu toe 0,4 millimeter. Dat komt doordat de cellen op maximaal 0,2 millimeter van een bloedvat of andere voedingsbron mogen liggen om nog genoeg zuurstof te krijgen. Met de doorbloeding via bloedvaten kan het gekweekte spierweefsel straks van binnenuit gevoed worden, waardoor dikker weefsel mogelijk wordt.

Niet alleen voor cosmetische doelen

Het doel van het onderzoek is om uiteindelijk mensen te kunnen helpen die spierweefsel verloren hebben. Bijvoorbeeld door ongevallen of door het weghalen van tumoren. ‘Denk aan het herstellen van een wangspier’, vertelt Van der Schaft. ‘En dan niet alleen cosmetisch, maar ook echt functioneel.’ Ze verwacht dat dit binnen tien jaar mogelijk moet zijn.

Een van de volgende stappen daarvoor is het kweken van nog dikkere spieren, waar de Eindhovense onderzoekers binnenkort aan beginnen. En de technieken moeten worden toegepast op menselijke cellen. ‘Onderzoekers van het UMC Groningen zijn in een samenwerkingsverband met ons systeem al begonnen om menselijk spierweefsel te maken’, aldus de onderzoeker.

Lees ook: Spier gescheurd ? Neem een kunstspier !

Kweekbakjes met spieren-in-wording

Kweekbakjes met spierweefsel dat is vastgezet met klittenband.

(Foto: TU Eindhoven/Bart van Overbeeke)

Daisy van der Schaft en haar team vonden een eenvoudige manier om betere spieren te kweken

Onderzoeker dr. Daisy van der Schaft van de TU Eindhoven bezig met de bereiding van spierkweken.

(Foto: TU Eindhoven/Bart van Overbeeke)

Over Renske Cramer
Ik ben gepensioneerd communicatie- en marketingadviseur. Ik houd me bezig met dingen die nóg leuker zijn dan werken ;-)

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s