Witte bloedcellen zijn de eerste verdediging tegen infecties. Deze immuuncellen circuleren in het bloed, maar moeten zich naar de plek van infectie kunnen verplaatsen. Hoe werkt die wittebloedcelmigratie?

Hoe vinden witte bloedcellen een infectie?

Als een bacterie het lichaam binnenkomt, herkennen witte bloedcellen verschillende lichaamsvreemde stoffen aan de buitenkant van de bacterie. Deze stoffen komen rondom de bacterie vrij en vormen een soort baken voor witte bloedcellen. Dicht bij de bacterie bevinden zich nog veel lichaamsvreemde stoffen, maar verder van de bacterie verwijderd neemt dit af. Peter Hordijk, bijzonder hoogleraar moleculaire celbiologie van celmigratie aan de Universiteit van Amsterdam, legt verder uit: ‘De bacterie zit buiten het bloedvat, maar de stoffen van de bacterie diffunderen door het weefsel en zo ontstaat een gradiënt. Witte bloedcellen, zoals neutrofielen, zijn heel gevoelig voor dit soort gradiënten.’ Zo weten de cellen precies waar ze naartoe moeten.

Hoe treden witte bloedcellen uit de bloedbaan?

‘Om een neutrofiel te laten migreren, moet eerst de binnenkant van het bloedvat meer adhesiemoleculen tot expressie brengen,’ vertelt Hordijk. Deze moleculen, die cel-celcontact mogelijk maken voor neutrofielen, zitten verborgen achter een laag suikers en eiwitten. Deze laag moet deels afgebroken worden om de adhesiemoleculen zichtbaar te maken voor de neutrofielen. Hordijk gaat verder: ‘Als neutrofielen deze adhesiemoleculen tegenkomen, binden ze daar eerst zwak aan en gaan over het endotheel rollen. Pas als er een sterke binding ontstaat, kan een neutrofiel uit het bloedvat migreren.’

Hoe beweegt een immuuncel zich door de bloedvatwand?

De endotheelcellen van de bloedvatwand vormen een compleet andere omgeving dan het bloed en de witte bloedcellen moeten hun manier van bewegen daarop aanpassen. ‘In het bloedvat stroomt een neutrofiel met de rode bloedcellen mee, maar in weefsel is alles anders. Endotheelcellen zien eruit als gebakken eieren die allemaal over elkaar heen liggen,’ licht Hordijk toe. Gelukkig zijn neutrofielen heel goed in kleine ruimtes opsporen, zodat ze toch tussen de cellen door weten te komen. Als een immuuncel zich door de bloedvatwand gaat bewegen, verandert de beweging ten opzichte van hoe de neutrofiel zich door het bloed beweegt. Hordijk: ‘Tussen endotheelcellen beweegt de witte bloedcel zich meer als een ballon. Als je aan de onderkant van een ballon knijpt, gaat de bovenkant omhoog. Zo beweegt een immuuncel zich ook door weefsel.’

Waarom lukt migratie van immuuncellen soms niet?

Hoe gevoelig en snel sommige witte bloedcellen ook naar bacteriën kunnen migreren, soms gaat er iets fout. Bijvoorbeeld bij de zogeheten chronische granulomateuze ziekte, iets dat vooral kinderen treft. Verschillende mutaties liggen ten grondslag aan de ziekte en een aantal heeft met de migratie van de cellen te maken. ‘Bij deze ziekte kunnen op allerlei niveaus problemen ontstaan,’ vertelt Hordijk. ‘De activatie van adhesiemoleculen op de neutrofielen kan verstoord zijn, de hechting van de immuuncellen kan te zwak zijn, of bepaalde mutaties kunnen ervoor zorgen dat de eiwitten voor celbeweging niet goed gemaakt worden.’   

Hoe besluit een immuuncel om te stoppen met migreren?  

Als een immuuncel eenmaal een infectie bestreden heeft, kan deze besluiten om te stoppen met migreren. Hordijk legt uit hoe zo’n besluit plaatsvindt: ‘Een neutrofiel kan lang blijven bewegen om een bacterie op te jagen. De neutrofielen zijn de snelste immuuncellen die we kennen en daar maken ze gebruik van als ze een bacterie achterna zitten. Zodra de neutrofiel de bacterie opgenomen heeft, is dat een signaal om te stoppen met migreren. Ook de gradiënt rond de bacterie heeft hier weer mee te maken. De gradiënt is op de plek van infectie zo sterk dat er geen duidelijke richting meer is en de immuuncel daardoor stopt met migreren.’