Verkennen van regeneratie bij de stekelmuis – Promotie Henriette van Beijnum

De meeste zoogdieren kunnen wonden niet volledig herstellen. Ook bij mensen leidt wondgenezing vaak tot littekens en functieverlies, vooral in vitale organen zoals het hart na een hartaanval. De stekelmuis is anders: hij kan zijn huid en andere complexe weefsels volledig herstellen zonder littekens. Dit fenomeen wordt regeneratie genoemd. “De stekelmuis is een fascinerend model om regeneratie te bestuderen,” legt Van Beijnum uit. “Door de unieke eigenschappen van dit dier te onderzoeken, krijgen we beter zicht op de mogelijkheden voor het ontwikkelen van therapieën die de wondgenezing bij mensen te verbeteren en de kans op volledig herstel te vergroten.”

Wondgenezing bij de stekelmuis

Het onderzoek van Van Beijnum richtte zich op het ontrafelen van de processen achter regeneratie in de stekelmuis. Ze gebruikte geavanceerde technieken om te meten welke genen waar in wond actief zijn tijdens het herstelproces. Zo vond ze belangrijke verschillen tussen de stekelmuis en niet-regeneratieve soorten zoals de gewone huismuis en de gerbil. “We zagen verschillen in de immuunrespons, wat ons deed vermoeden dat het vermogen van de stekelmuis om te regenereren mogelijk samenhangt met specifieke eigenschappen van het immuunsysteem,” aldus Van Beijnum. Een andere opvallende ontdekking was dat het oor van de stekelmuis niet overal tegelijk herstelde. De wond groeide namelijk dicht vanaf de kant die dichter bij het hoofd ligt, en werkte zo langzaam naar het uiteinde van het oor toe. Dit toont aan dat cellen of factoren die dichter bij het hoofd aanwezig zijn, een rol kunnen spelen bij de regeneratie.

Ook het hart kan herstellen

Van Beijnum beperkte haar onderzoek niet alleen tot huidwonden. Ze onderzocht ook of de unieke eigenschappen van de stekelmuis toepasbaar zijn op hartweefsel, wat belangrijk is vanwege de wereldwijde impact van hart- en vaatziekten. Een hartaanval zorgt bij mensen en de meeste zoogdieren voor onherstelbare schade en littekenvorming, waardoor het hart minder goed bloed rondpompt. Van Beijnum zag dat bij stekelmuizen de hartfuncties na een hartaanval veel beter herstellen dan bij de gewone huismuis. Ze produceren meer nieuwe bloedvaten en onvolgroeide hartspiercellen, en de littekens zijn beter georganiseerd. Deze factoren verbeteren de kans op herstel na een hartaanval. “Onze bevindingen dagen het traditionele idee uit dat littekenvorming onvermijdelijk is na een hartaanval,” benadrukt Van Beijnum. “De stekelmuis laat zien dat het mogelijk is om weefselfunctie te behouden, zelfs na ernstige schade.”

De rol van de extracellulaire matrix

Een cruciaal onderdeel van herstel blijkt de extracellulaire matrix, een netwerk van eiwitten dat de structuur van weefsels ondersteunt. Van Beijnum ontdekte dat de extracellulaire matrix van stekelmuizen veel flexibeler is dan bij andere dieren. Hun littekenweefsel vormt een flexibele “mandenweefsel”-structuur, heel anders dan de stijve, uitgelijnde vezels die worden waargenomen bij andere dieren. Deze flexibiliteit maakt het hartweefsel van de stekelmuis zelfs na een verwonding functioneel. “Het ontdekken van de “mandenweefsel”-structuur was een echte doorbraak,” vertelt Van Beijnum. “Het laat zien dat littekens niet altijd stijf en onbruikbaar hoeven te zijn. Als we dit kunnen kopiëren bij mensen, zou dat een revolutie betekenen in de behandeling van hartaanvallen en chronische wonden.”

Van muis naar medicijn

De resultaten van Van Beijnum’s onderzoek zijn veelbelovend voor de medische wereld. Door de factoren te identificeren die betrokken zijn bij regeneratie in stekelmuizen, legt haar werk de basis voor nieuwe therapieën. Denk hierbij bijvoorbeeld aan medicijnen of biomaterialen die de herstelprocessen verbeteren. Dit kan belangrijk zijn voor patiënten met hartziekten, brandwonden of chronische wonden. Toch benadrukt Van Beijnum dat er nog veel werk nodig is voordat deze kennis bij mensen toepasbaar is. “Verder onderzoek en klinische validatie zijn nodig om deze ontdekkingen om te zetten in veilige en effectieve behandelingen voor mensen,” zegt ze. “Maar de inzichten die we hebben opgedaan, vormen een cruciale eerste stap.”

Vier kleine overwinningen

Terugkijkend op haar promotietraject, spreekt Van Beijnum haar dankbaarheid uit voor de steun van haar collega’s en de inspirerende samenwerking binnen haar onderzoeksgroepen. “Het absolute hoogtepunt van mijn promotie was het samenwerken met collega’s die dezelfde passie voor onderzoek deelden,” vertelt ze. “Samen ideeën bedenken en problemen oplossen maakte de uitdagingen niet alleen beheersbaar, maar ook spannend.” Ze erkent ook de uitdagingen van het promotietraject, zoals het omgaan met experimenten die niet altijd het gewenste resultaat opleverden. Haar advies aan (toekomstige) promovendi: “Focus op je sterke punten en vier kleine overwinningen. Zorg ook voor een gezonde balans tussen werk en privé. Neem tijd voor vrienden en hobby’s, zodat je niet constant in het lab zit. Die balans is essentieel om gemotiveerd te blijven.”