Myofibroblasten zijn een speciale vorm van bindweefselcellen. Ze spelen een belangrijke rol bij fysiologische processen, maar kunnen ook betrokken zijn bij pathologische processen.
Wat zijn myofibroblasten?
Myofibroblasten zijn speciale cellen die een tussenvorm vertegenwoordigen van bindweefselcellen (fibroblasten) en gladde spiercellen. Myo komt uit het Grieks en is een deel van het woord dat spier betekent. Deze gedeeltelijke naam houdt rekening met het feit dat myofibroblasten contractiele elementen bevatten die ze eigenschappen geven die vergelijkbaar zijn met die van gladde spiercellen. Ze hebben het vermogen om langdurige weeën (spanning) te hebben die onvrijwillig optreden.
Fibroblasten zijn cellen die verantwoordelijk zijn voor het opbouwen van bindweefsel wanneer ze actief zijn. Ze produceren collageenvezels en moleculaire componenten van de basissubstantie in de extracellulaire ruimte. Myofibroblasten kunnen grote hoeveelheden collageen produceren als ze daartoe worden gestimuleerd door geschikte factoren. Ze komen voor in verschillende weefsels waarin ze verschillende functies vervullen. Dienovereenkomstig zijn hun vorming en differentiatie op verschillende manieren mogelijk.
Ze kunnen ontstaan uit embryonale stamcellen door directe differentiatie, uit gladde spiercellen of uit bepaalde bindweefselcellen in capillaire wanden (pericyten). Meestal ontstaan ze echter door nog niet volledig gedifferentieerde fibroblasten in aanwezigheid van specifieke groeifactoren en signaalcellen in het weefsel.
Anatomie en structuur
De cellen van myofibroblasten zijn op basis van hun functionele structuur in twee delen verdeeld. Het bindweefselgedeelte bevat veel ruw endoplasmatisch reticulum, waar een grote hoeveelheid collageen type III kan worden geproduceerd. Dit vertegenwoordigt een voorbereidende fase van type I collageen, dat verantwoordelijk is voor het opbouwen en reguleren van de vezelstructuur in intact bindweefsel.
Het grote Golgi-apparaat vormt de membranen die nodig zijn voor de constructie van het kanaalsysteem waardoor de collageencomponenten naar hun werkingsplaats worden getransporteerd.
Het tweede deel van myofibroblastcellen heeft een actine-myosinecomplex dat overeenkomt met dat in gladde spiercellen. Actine en myosine zijn eiwitstrengen die zo met elkaar verbonden zijn dat ze kunnen samentrekken (samentrekken) door een adequate prikkel en met het verbruik van energie. In tegenstelling tot skeletspieren worden gladde spiercellen niet gestreept en kunnen ze niet zo snel samentrekken. Maar ze kunnen lange tijd sterke spanningen vasthouden. Een bijzonder kenmerk van myofibroblasten is de directe verbinding met de fibronectinedraden in de extracellulaire matrix.
Deze eiwitketens vormen een brugsysteem waarmee de cellen met elkaar zijn verbonden. Door de verbinding kan de contractie worden overgedragen op het hele systeem en dus op grotere weefselstructuren.
Functie en taken
Myofibroblasten worden aangetroffen in de onderhuidse laag van bijna alle slijmvliezen. Daar zijn ze verantwoordelijk voor het in stand houden van spanning en de fysionomie van speciale soorten weefsel. De vorming van crypten (inkepingen) en uitsteeksels in de dunne darm wordt grotendeels bepaald door hun contractiliteit.
Het behouden van spanning en volume in vaten behoort ook tot hun taken, bijvoorbeeld in de testiculaire tubuli en capillairen. In tegenstelling tot de grote arteriële bloedvaten bevatten deze fijne buisjes geen laag gladde spiercellen. Door de aanwezigheid van myofibroblasten is er echter een restfunctie waarmee de spanning van de vaatwanden kan worden aangepast aan verschillende eisen. Misschien wel de belangrijkste functie van myofibroblasten is om deel te nemen aan wondgenezing. Het lichaam probeert weefseldefecten veroorzaakt door verwondingen of andere pathologische processen zo snel mogelijk te sluiten.
Hierbij spelen de myofibroblasten een belangrijke rol. De immuunafweer speelt een sleutelrol bij weefselschade. Er worden onder meer steeds meer macrofagen (aaseters) naar het beschadigde gebied gestuurd om dood weefsel op te nemen en te fagocyteren. Het verschijnen van deze cellen is de eerste stimulans voor de omzetting van fibroblasten in myofibroblasten, die grote hoeveelheden collageenvezels produceren die als een netwerk over het defecte gebied worden gelegd en een tijdelijke wondsluiting vormen. Tegelijkertijd zijn ze via de fibronectinedraden met elkaar en met de wondranden verbonden.
Door de samentrekking van alle myofibroblasten worden ze samengetrokken, een belangrijk proces om de wondsluiting te versnellen. Deze netwerkachtige structuur zal in verdere stappen opnieuw worden opgebouwd. Type III collageen wordt type I, de vezels worden in de trekrichting uitgelijnd. De myofibroblasten worden inactief en stoppen hun spanningsactiviteit.
Ziekten
Het vermogen van de myofibroblasten om te werken is fundamenteel constitutioneel en neemt af met het ouder worden. Zwakte van bindweefsel wordt grotendeels bepaald door deze specificaties en ontwikkelingen. Regelmatige lichamelijke activiteit kan dit proces niet volledig stoppen of omkeren, maar het kan een positief effect op de lange termijn hebben.
Het optreden van myofibroblasten is afhankelijk van mediatoren die hun differentiatie in gang zetten. Als deze ontbreken of slechts in kleine aantallen, worden niet genoeg cellen geconverteerd. Ze kunnen de functies die ze normaal gesproken aannemen niet of onvoldoende vervullen. Met name zwakke plekken in het immuunsysteem kunnen zulke gevolgen hebben, maar ook genetische defecten die de groeifactoren beïnvloeden die belangrijk zijn voor differentiatie.
Verhoogde myofibroblastactiviteit kan op zijn beurt betrokken zijn bij pathologische processen die fibrose worden genoemd. Dit zijn ziekten waarbij de bindweefselstructuur van organen wordt versterkt. Ze worden meestal veroorzaakt door de opname van gifstoffen gedurende een lange periode of door auto-immuunziekten. Als gevolg hiervan wordt de elasticiteit van het bindweefsel aanzienlijk verminderd in de loop van het ziekteproces en wordt de functionaliteit van de aangetaste organen aanzienlijk verminderd. Typische voorbeelden van ziekten veroorzaakt door toxines zijn longfibrose als gevolg van verhoogde blootstelling aan kolenstof, asbest of meelstof.
Sclerodermie is een auto-immuunziekte waarbij de huid en fasciae worden aangetast door de hermodellering van het bindweefsel. De significante afname van de longfunctie door de betrokkenheid van de longfascia is vaak de reden voor de beperkte levensduur.
