Onderzoek naar suikerpruik in de niervaten

Structuur en functie van de glycocalyx in gezonde en zieke nierfiltertjes - De glycocalyx die als een ‘suikerpruik’ aan de binnenkant van de vaatwand zit. - Uitvergroting van de harige suikerstructuur op de endotheelcellen van de vaatwand. Illustraties afkomstig uit publicatie van Van den Berg, Vink & Spaan in Circulation Research 2003, 92: 592-594.

Nierstichting kent consortiumsubsidie toe aan UMC St Radboud
Aan de binnenkant van de bloedvaten kleeft een harig suikerlaagje; de glycocalyx. Deze ´suikerpruik´ speelt een belangrijke rol bij het ontstaan van nierziekten, zoals de ontsteking van nierfilters en eiwitverlies in de urine. Met subsidie van de Nierstichting gaat een consortium onder leiding van Johan van der Vlag, nieronderzoeker in het UMC St Radboud, de structuur en functie van deze nog tamelijk onbekende suikerpruik verder in kaart brengen.

De binnenkant van onze bloedvaten is gevoerd met een laagje endotheelcellen. Aan deze cellen kleeft nog een harig suikerlaagje, dat glycocalyx wordt genoemd. Dit complexe suikerlaagje, dat lijkt op een haardos [zie illustraties hieronder], speelt waarschijnlijk een belangrijke rol bij de gezondheid en doorlaatbaarheid van de vaatwand. Met name bij de nieren, die afvalstoffen uit het bloed halen en via de urine afvoeren, levert meer kennis over de glycocalyx misschien interessante aanknopingspunten op voor betere en nieuwe therapieen.

Suikers hengelen eiwitten uit bloed
“Over de structuur en functie van dit suikerlaagje weten we inderdaad nog niet zo heel veel,”, zegt Johan van der Vlag, hoofd researchlaboratorium Nierziekten in het UMC St Radboud. “Daarom brengen we nu met een consortiumsubsidie van de Nierstichting van 1,5 miljoen allerlei aspecten van deze ‘suikerpruik’ minutieus in beeld. We weten al dat die harige laag bestaat uit hele complexe suikerstructuren. Die structuren kunnen bepaalde eiwitten heel selectief uit het bloed vissen. Hoe gebeurt dat precies? Welke suikerstructuren kunnen dat? En wat voor effecten heeft dat op de gezondheid en doorlaatbaarheid van de onderliggende vaatwand?”

Die fundamentele vragen koppelt Van der Vlag direct aan twee belangrijke nierproblemen: eiwitverlies in de urine en ontsteking van de nierfilters. Van der Vlag: “Vind je eiwitten in de urine, dan is dat een duidelijk signaal van voortschrijdende nierschade. Natuurlijk wil je die schade zo snel mogelijk stoppen, liefst zelfs terugdraaien. Wij denken dat de glycocalyx in die eerste fases van dit eiwitverlies een sleutelrol vervult. Hopelijk levert ons onderzoek goede aanknopingspunten op voor een effectieve aanpak van dit eiwitverlies.”

Schade in de suikerlaag
Samen met zijn Leidse en Maastrichtse consortiumcollega’s gaat Van der Vlag ook kijken naar de rol van de glycocalyx bij ontstekingen van de nierfilters. Nierfilters halen afvalstoffen uit het bloed. Ontstaan er ontstekingen in die nierfilters, dan leidt dat tot weefselschade en een slechtere nierfunctie. Van der Vlag: “Zo’n ontstekingsproces wordt gereguleerd door diverse signaalstoffen zoals chemokines en cytokines. Deze stoffen beïnvloeden de structuur van de suikerlaag, waardoor ontstekingscellen naar de nierfilters worden gelokt. Normaal gesproken vliegen die ontstekingsstoffen in de snelle bloedstroom gewoon voorbij. Maar onder invloed van die signaalstoffen verandert de glycocalyx. Daardoor worden ontstekingscellen afgeremd. Ze landen op de suikerstructuur, rollen nog een beetje door en worden dan vastgepakt waarna ze ook de onderliggende endotheelcellen kunnen bereiken.”

De komende vier jaar wil het onderzoeksconsortium veel meer te weten komen over de manier waarop dit proces precies in elkaar zit. Van der Vlag: “We gaan onder andere met zogeheten glycoprobes de specifieke suikerstructuren in de glycocalyx onderzoeken. En we bekijken of we biomarkers in bloed en urine kunnen vinden, die al in een heel vroeg stadium verklappen of er schade in de suikerlaag ontstaat, die de opmaat vormt voor nierschade en nierziekten.”

Uiteindelijk moet het project diagnoses van nierziekten mogelijk maken op basis van essentiele veranderingen in de glycocalyx. Op de langere termijn kan daarna gezocht worden naar nieuwe therapieen die inwerken op de intrigerende suikerlaag.

Subsidie van de Nierstichting toegekend aan consortium onder leiding van UMC St Radboud (Johan van der Vlag), LUMC (Ton Rabelink) en MUMC (Hans Vink) voor het onderzoeksproject

Structuur en functie van de glycocalyx in gezonde en zieke nierfiltertjes

-       De glycocalyx die als een ‘suikerpruik’ aan de binnenkant van de vaatwand zit.

-       Uitvergroting van de harige suikerstructuur op de endotheelcellen van de vaatwand.

Illustraties afkomstig uit publicatie van Van den Berg, Vink & Spaan in Circulation Research 2003, 92: 592-594.

Jan de Leeuw