En heeft daarbij een snelheid van zo’n 30 micrometer per minuut.

Voortdurend gaan er in ons lichaam cellen dood middels apoptose, oftewel een geprogrammeerde celdood. Elke cel beschikt over de mechanismen voor apoptose en ze kunnen bijvoorbeeld in gang worden gezet als een cel beschadigd is geraakt of overbodig is geworden.

Golfbeweging
Een nieuw onderzoek geeft nu meer inzicht in hoe apoptose precies werkt. Wetenschappers van Stanford University School of Medicine tonen aan de hand van experimenten namelijk aan dat de dood in het geval van apoptose in een soort golfbeweging optreedt, waarbij killer-eiwitten – caspases genoemd – actief worden, naar andere caspases drijven en deze activeren, net zolang tot de hele cel dood is. De onderzoekers vergelijken het ook wel met een ‘wave’ in een voetbalstadium.

Kikker
De wetenschappers baseren zich op experimenten met eitjes van een klauwkikker. Deze eitjes bestaan uit slechts één cel en zijn – in vergelijking met andere cellen – enorm. Het stelt onderzoekers in staat om – desnoods met het blote oog – te observeren hoe de dood in een cel optreedt en zich verspreidt. Voor het eerste experiment richtten de onderzoekers zich op het cytoplasma: alles waar de cel uit bestaat, met uitzondering van de celkern en het celmembraan. Ze gebruikten groen fluorescerende eiwitten om de celdood op gang te brengen en zagen vervolgens hoe de groene gloed zich met een constante snelheid van zo’n 30 micrometer per minuut verspreidde. Als je bedenkt dat een gemiddelde menselijke cel zo’n 15 micrometer groot is, zou dat betekenen dat de dood in zo’n cel binnen een halve minuut kan optreden.

Trigger waves
Die vrij grote en constante snelheid waarmee apoptose zich verspreidt, wijst er volgens de onderzoekers op dat apoptose plaatsvindt middels ‘trigger waves’ en niet middels diffusie (een andere manier waarop stofjes zich kunnen verplaatsen, maar waarbij de snelheid steeds lager komt te liggen). “Het verspreidt zich op deze manier en gaat nooit langzamer, raakt nooit uitgeput,” aldus onderzoeker James Ferrell. “De amplitude wordt niet kleiner, omdat met elke stap drijfkracht gegenereerd wordt door meer inactieve moleculen te activeren, net zolang tot apoptose zich tot in elk hoekje en gaatje van de cel verspreid heeft.”

Voor zover we nu weten is apoptose de enige vorm van celdood waarbij trigger waves zijn aangetroffen. Wel is eerder aangetoond dat deze golfbeweging een rol speelt in de geboorte van cellen. “Dit onderzoek is een nieuw voorbeeld van hoe de natuur steeds weer gebruik maakt van trigger waves. Het is een terugkerend thema in de celregulatie.”

Meer inzicht in apoptose en hoe het zich door een cel verspreidt, is geen overbodige luxe. “Soms gaan onze cellen dood wanneer we dat echt niet willen – denk bijvoorbeeld aan neurodegeneratieve ziekten. En soms gaan onze cellen niet dood wanneer we dat wel willen, zoals bijvoorbeeld in het geval van kanker. En als wij willen ingrijpen, moeten we begrijpen hoe apoptose gereguleerd wordt.”