Levercel specialiseert door voedselinname

Schematische voorstelling van de specialistatie van levercellen voor (boven) en na de geboorte (onder). Schema: CNIO, Madrid

Na de geboorte zorgt het wegvallen van de continue voedingsstoftoevoer via de navelstreng ervoor dat levercellen zich gaan specialiseren.

Wanneer de continue toestroom van voedingsstoffen via de navelstreng na de geboorte stopt, beginnen de levercellen van het pasgeboren kind zich te specialiseren. Orale voeding met tussenpozen lijkt daarbij het startsignaal voor de levercelspecialisaties, met daarin een centrale rol voor een gen dat op dat moment actief wordt: mTOR. Dat schrijven Spaanse onderzoekers 18 maart in Nature Communications.

‘We zagen complexe effecten die we op moleculair niveau moeilijk begrepen’

‘We onderzochten in eerste instantie de invloed van obesitas – die we simuleerden als teveel voedingsstoffen en een verstoorde hormoonsignalering – op de differentiatie van levercellen in muizen’, vertelt laatste auteur Alejo Efeyan van kankerinstituut CNIO in Madrid in een persbericht. ‘Konden deze cellen nog steeds hun normale metabole functies uitvoeren? We zagen complexe effecten die we op moleculair niveau moeilijk begrepen. Daarom richtten we ons op cel-, dna- en eiwitonderzoek.’ De levers van de genetisch gemodificeerde muizen werden constant blootgesteld aan verhoogde voedingstof- en hormoongehaltes en bleken daardoor geen ruimtelijke functiescheiding te hebben. Normaliter liggen levercellen met eenzelfde functie in de stofwisseling in zones bij elkaar. Aangezien de onderzoekers het mTOR-gen hadden bewerkt om obesitas te simuleren, concluderen ze dat dit gen de oorzaak is.

MATURATIE

Efeyan: ‘Met ons onderzoek hebben we een belangrijk fysiologisch proces onthuld. De lever van zoogdieren is volledig ontwikkeld bij de geboorte, maar er vindt in de eerste weken nog wel een maturatie plaats die getriggerd moet worden. Wij leveren nu het bewijs dat deze trigger de voedselinname via de mond met borst- of flesvoeding is, die met tussenpozen plaatsvindt. De lever merkt deze veranderingen ten opzichte van de voedingsstoftoevoer via de navelstreng op en de maturatiefase begint.’ De activatie van het mTOR-gen zorgt er dan voor dat levercellen zich specialiseren aan de hand van hun locatie.

BIGGETJES

De onderzoekers valideerden hun resultaten samen met collega’s van de Universiteit van Saint Louis, experts in voeding via een infuus. Uit hun experimenten met pasgeboren biggetjes die constant gevoed worden blijkt eveneens dat de lever zich in die situatie niet verder ontwikkelt.
Efeyan: ‘We weten al langer dat leverziektes metabole leverzones wisselend aantasten. We onderzoeken nu of het anders afstemmen van voedingsstoftoevoer en hormoonsignalering deze verschillende metabole leverzones kan beschermen en ziekte kan voorkomen.’

Zie ook:
-Discontinuous food intake activates a ‘GPS gene’ in liver cells (Website CNIO, 18 maart 2024)