Dendritische cellen vormen de eerste lijn van ons afweersysteem. Zij liggen vooral op plaatsen waar ziekteverwekkers binnendringen, zoals bijvoorbeeld in de huid. De cellen pikken stukjes van de ziekteverwekker op en presenteren deze aan andere cellen van het afweersysteem, zodat de indringer kan worden opgeruimd. Er is weinig bekend over het gedrag en de beweeglijkheid van dendritische cellen. Daardoor weten wetenschappers ook niet of de cellen stukjes van de ziekteverwekker oppikken wanneer deze net het lichaam binnenkomt of later, wanneer er ook dode deeltjes van de ziekteverwekker in het lichaam te vinden zijn.

In het bovenstaande filmpje is te zien hoe dendritische cellen uit de tweede huidlaag (dermis) actief heen en weer patrouilleren, constant op zoek naar indringers. Dendritische cellen zijn groen. Bron: Ng LG, Hsu A, Mandell MA, Roediger B, Hoeller C, et al. (2008) Migratory Dermal Dendritic Cells Act as Rapid Sensors of Protozoan Parasites. PLoS Pathog 4(11)

Met behulp van Multi-photon microscopie is het voor de eerste keer mogelijk om dendritische cellen live te volgen. In onze huid liggen twee typen dendritische cellen. De cellen in de epidermis (het bovenste huidlaagje) liggen onder normale omstandigheden stil, terwijl cellen uit de tweede huidlaag (de dermis) juist actief in beweging zijn. Het lijkt of de cellen van de dermis in de huid patrouilleren, constant op zoek naar indringers. Wanneer de dendritische cel een indringer vindt, staat hij plotseling stil. Zo’n inactieve cel verandert van vorm en krijgt beweegbare armen, waarmee hij stukjes van de ziekteverwekker op kan pikken.

Deze reactie van dendritische cellen in de dermis zagen Australische onderzoekers nadat zij de huid geïnfecteerd hadden met een Leishmania parasiet. Deze parasiet verspreidt zich door beten van zandvliegen en kan een ernstige chronische ziekte veroorzaken, herkenbaar aan huidzweren, koorts en uiteindelijk zwelling van verschillende organen. Voordat de onderzoekers aan hun werk begonnen, hadden zij slechts een algemeen idee van hoe de Leishmania parasiet door het afweersysteem herkend wordt en welke cellen daarbij betrokken zijn. Omdat de afweer nu live is te volgen, kun je tot op moleculair niveau bepalen hoe stukjes van de ziekteverwekker worden opgepikt. Met die gedetailleerde kennis is het mogelijk om nieuwe vaccins te maken.

In het bovenstaande filmpje is te zien hoe dendritische cellen uit de tweede huidlaag (dermis) inactief worden na infectie met de Leishmania parasiet. Dendritische cellen zijn groen, de parasiet is zichtbaar in rood. Bron: Ng LG, Hsu A, Mandell MA, Roediger B, Hoeller C, et al. (2008) Migratory Dermal Dendritic Cells Act as Rapid Sensors of Protozoan Parasites. PLoS Pathog 4(11)

Maar de toepassing geldt niet alleen voor de Leishmania parasiet. In feite kun je elke infectie met de nieuwe Multi-photon techniek bekijken. Het ontwikkelen van nieuwe vaccins is trouwens niet de enige toepassing van de techniek. Het is ook mogelijk om de route van huidige vaccins door het lichaam te bekijken. Je kunt dan precies zien op welke cellen het geneesmiddel invloed heeft en dus te weten komen hoe effectief het vaccin eigenlijk is. Op die manier kunnen bestaande vaccins ook verbeterd worden.

Bronnen:

Migratory Dermal Dendritic Cells Act as Rapid Sensors of Protozoan Parasites Lai Guan Ng et al., PLoS Pathogens