Heldere communicatie bij botvorming

Bothomeostase is een delicaat proces. Zonder een strakke coördinatie tussen botvormers en botafbrekers gaat het mis.

‘Het was flink zware kost om zomaar vanuit het niets in te duiken. Toen ik begon met inlezen begreep ik zeker de helft van de woorden niet eens. Toch vond ik langzaam mijn weg in het jargon rondom botformatie, en doordat mijn onderzoek zich uiteindelijk richtte op vragen waar niemand in de vakgroep mee bezig was, wist ik er op den duur meer vanaf dan mijn begeleider. Dat was wel gaaf’, zegt Maastricht Science Programme-student Liline Fermin. Na een reis door een wereld van osteoblasten, osteoclasten, extracellulaire vesikels, mesenchymatische stamcellen en fetal bovine serum ontvangt zij op 22 november in Burgers’ Zoo voor haar bachelorthesis de prijs voor de beste biologiescriptie in Nederland, ofwel de Darwin.

‘Botten zijn eigenlijk continu in beweging’, legt Fermin uit. ‘Bij kleine breuken en defecten komen de osteoclasten de boel afbreken en opruimen, om vervolgens aan de osteoblasten te laten weten dat ze in actie moeten komen om het verwijderde bot weer aan te vullen. Om die bothomeostase in balans te houden, is heldere communicatie tussen de osteoclasten en osteoblasten uiterst cruciaal. Anders ontstaan er ziektebeelden als osteoporose.’ Fermin zoomde daarom in de labs van het Radboudumc verder in op die intercellulaire communicatie.

Vesikels
‘De communicatie kan op verschillende manieren verlopen. De cellen kunnen simpelweg direct contact leggen via aanraking, of ze kunnen extracellulaire vesikels met signaalmoleculen op elkaar afsturen. Ik wilde specifiek weten in hoeverre de vesikels die osteoclasten uitscheiden de ontwikkeling van de osteoblasten – de botbouwers – promoten vanuit pre-cursorcellen.’

Maar voordat Fermin daar iets over kon zeggen, moest ze eerst succesvol osteoclasten kunnen kweken en daar vervolgens de vesikels uit destilleren. ‘Dat heeft verreweg de meeste tijd opgeslokt en was zo nu en dan best frustrerend. Het was in die periode lastig om gemotiveerd te blijven, ook omdat ik de enige was die in de vakgroep bezig was met die vesikels. Ik kon dus niet makkelijk om hulp vragen. Toen het uiteindelijk lukte en ik het effect van de vesikels op pre-cursorcellen van osteoblasten kon gaan testen, gaf dat gelukkig ook veel voldoening.’

Toeval
Hoewel de vesikels de pre-cursorcellen minder hard aanzetten tot differentiatie naar osteoblasten dan ze had verwacht, ontdekte Fermin bij toeval een bijzondere rol van de voedingsbodem van haar celculturen. ‘Als medium gebruiken celbiologen vaak het zogeheten fetal bovine serum , ofwel fbs. Ik ook. Maar fbs bevat zelf ook extracellulaire vesikels. In sommige culturen met fbs had ik die vesikels verwijderd, en in andere juist niet. Wanneer die vesikels nog aanwezig waren, ontwikkelden zich veel meer pre-cursorcellen tot osteoblasten. Met andere woorden: de vesikels van fbs hadden invloed op de differentiatie van de verschillende cellen. Een belangrijke conclusie: het beïnvloedt je resultaten, maar er is geen celbioloog die daar rekening mee houdt. Hierdoor zijn vesikels nu een belangrijke onderzoekslijn van mijn begeleider geworden.’ Fermin volgt momenteel een master in Utrecht, zal voor haar masteronderzoek vanaf februari hydrogels gaan maken voor kraakbeenregeneratie, en ziet zichzelf in ieder geval de aankomende jaren wel onderzoek bedrijven. ‘Hoewel het in het begin vaak lastig is de materie helemaal eigen te maken, en je halverwege nog wel eens met je handen in het haar zit, is dat het uiteindelijk allemaal meer dan waard.’

Titel: The Effect of Extracellular Vesicles Derived From Osteoclasts and Macrophages on Osteogenic Differentiation

Auteur: Liline Fermin

Categorie: bachelorscriptie

Opleiding: Maastricht Science Programme

Beoordelaar: Dr. Ing. Jeroen J.J.P. van den Beucken & Dr. Samaneh Ghazanfari

Cijfer: 8,7

Bijzonderheid: winnende bachelorthesis van de Darwin, de landelijke scriptieprijs voor biologie

Is jouw masterscriptie, bachelorthesis of profielwerkstuk interessant leesvoer voor je medebiologen? Stuur een mail naar redactie@bionieuws.nl