{"id":251243,"date":"2020-10-21T13:00:00","date_gmt":"2020-10-21T11:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/innovationorigins.com\/?p=251243"},"modified":"2020-10-21T13:00:00","modified_gmt":"2020-10-21T11:00:00","slug":"botten-maken-is-minder-moeilijk-dan-gedacht","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/botten-maken-is-minder-moeilijk-dan-gedacht\/","title":{"rendered":"Botten maken is minder moeilijk dan gedacht"},"content":{"rendered":"\n

De manier waarop botvorming plaatsvindt, moet worden herschreven. Dat blijkt uit een publicatie van onderzoekers van het Radboudumc en collega\u2019s in Nature Communications. Voor botvorming zijn helemaal geen complexe biomoleculen in collageen nodig. Het maken van botvervangers en biomaterialen wordt hierdoor minder moeilijk dan gedacht.<\/p>\n\n\n\n

Botten zijn onmisbaar. Ze vormen het steigermateriaal voor onze spieren, waardoor we kunnen bewegen. Ze beschermen kwetsbare organen zoals hersenen en longen, en ze huisvesten stamcellen die ons bloed en afweersysteem produceren. Zonder botten geen mensen. Ogenschijnlijk zijn botten heel eenvoudige dingen, die voornamelijk bestaan uit een mix van collageen en calciumfosfaat. Maar dat is niet het hele verhaal.<\/p>\n\n\n\n

Biomoleculen<\/h3>\n\n\n\n

Tien jaar geleden publiceerde Nico Sommerdijk een artikel<\/a> in Nature Materials<\/em> waarin hij met collega\u2019s aantoonde dat er eigenlijk niets meer nodig is dan dat collageen (lange strengen bindweefsel) en die piepkleine kristalletjes calciumfosfaat. \u201cHoe die kristallen in dat collageen precies uitgroeien tot kleine plaatjes en zich daar dakpansgewijs groeperen, daar was niets over bekend\u201d, zegt Sommerdijk, biochemisch onderzoeker in het Radboudumc. \u201cHet algemeen aanvaarde idee was, dat bioactieve moleculen van dat collageen de kristallen aan elkaar rijgen tot plaatjes van 3 nanometer dik, 20 nanometer breed en 65 nanometer lang.\u201d Een nanometer is een miljardste deel van een meter.<\/p>\n\n\n\n

Op zo\u2019n piepkleine schaal waren die processen tien jaar geleden niet in beeld te brengen. Maar Sommerdijk twijfelde al snel aan het idee dat door \u2018het veld\u2019 werd omarmd. Sommerdijk: \u201cToen we het calciumfosfaat vervingen door andere mineralen ontstonden dezelfde minuscule plaatjes. Bioactieve moleculen zijn heel selectief, waardoor we onmiddellijk twijfelden aan dat overheersende idee.\u201d Wat volgt is een wetenschappelijke sisyfusarbeid tegen de gevestigde orde, die hij nu na tien jaar in zijn voordeel beslist met een publicatie in Nature Communications<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Tegen de stroom in<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Het eerste wat Sommerdijk onderuithaalt is de stapeling van de uitgekristalliseerde plaatjes \u2018als speelkaarten in een doosje\u2019. Door met een elektronenmicroscoop onder verschillende hoeken ongeveer honderd tweedimensionale opnames van bot te maken cre\u00ebert hij driedimensionale beelden, die iets anders laten zien. De plaatjes liggen weliswaar allemaal in de lengterichting van het collageen, maar zeker niet als netjes gestapelde speelkaarten tegen elkaar. Er zijn steeds opnieuw plaatjes te zien, die onder verschillende hoeken tegen elkaar aan liggen.<\/p>\n\n\n\n

\"\"\/
Organisatie van mineraal kristalletjes in bot.<\/em><\/strong> A) het oude model met alle kristallen als \u201cspeelkaarten in een doosje\u201d, B & C) Elektronen microscoop opnames van de botkristallen in het collageen met B) in de lengte richting en C) in de dwars richting, D) het nieuw model met de kristallen alleen in de lengte richting uitgelijnd.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Samen met de expert die in 2006 voor het eerst de structuur van collageen heeft gepubliceerd en een specialist die kristallisatie in kleine ruimtes bestudeert, wordt de functie van het collageen vervolgens minutieus onderzocht. Collageen blijkt dunne holtes in de lengterichting te hebben, waarin calciumfosfaat binnenkomt dat gaat kristalliseren. \u201cDat gebeurt niet onder begeleiding van bioactieve moleculen in het collageen, maar is een blind proces dat wordt gedomineerd door de wetten van de fysische chemie\u201d, zegt Sommerdijk. \u201cCalciumfosfaat dat in de lengterichting kristalliseert heeft, juist door die dunne collageenholtes, een selectievoordeel. Daardoor ontstaan er aanvankelijk alleen maar hele dunne naaldjes in zo\u2019n holte. Vervolgens groeit de naald uit tot een klein plaatje calciumfosfaat, dat het omliggende collageen wegduwt.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Stap voor stap<\/h3>\n\n\n\n

In een mens kan het proces van botgroei niet op de voet worden gevolgd. Sommerdijk, die in het Radboudumc nauw samenwerkt met celbioloog Anat Akiva, gebruikte een model waarin botgroei buiten een organisme is na te bootsen. Daar ziet hij het proces stap voor stap gebeuren. En het eindresultaat is vergelijkbaar met wat hij aantreft in menselijk botmateriaal dat na een operatie soms beschikbaar komt. \u201cStap voor stap hebben we zo een nieuwe onderbouwing gegeven van de manier waarop ons bot wordt gevormd, hoe het groeit en uithardt.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Het fundamentele onderzoek heeft ook consequenties voor de praktijk, stelt Akiva. \u201cAls de groei van kristallen niet hoeft plaats te vinden in een matrix met hele complexe en dure biomoleculen, maar het ook gewoon kan in kanaaltjes van goedkoop polymeer, dan wordt het maken van biomaterialen en botvervangers al een heel stuk eenvoudiger. Zonder dat we hoeven in te boeten op de eigenschappen van deze materialen. Dat maakt onze bevinding ook belangrijk voor de pati\u00ebnt.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Niet het hele verhaal<\/h3>\n\n\n\n

Met het artikel in Nature Communications<\/em> moet het beeld over de botvorming definitief kantelen. Maar daarmee is nog niet alles over het proces van botvorming gezegd, stelt Sommerdijk: \u201cBot wordt niet alleen binnen, maar ook buiten het collageen gevormd. Daar lijken diverse eiwitten wel een rol te spelen.\u201d Met een ERC advanced grant van 3,5 miljoen euro die hij eerder ontving, probeert hij daar nu ook meer inzicht in te krijgen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

De manier waarop botvorming plaatsvindt, moet worden herschreven. Dat blijkt uit een publicatie van onderzoekers van het Radboudumc en collega\u2019s in Nature Communications. Voor botvorming zijn helemaal geen complexe biomoleculen in collageen nodig. Het maken van botvervangers en biomaterialen wordt hierdoor minder moeilijk dan gedacht. Botten zijn onmisbaar. Ze vormen het steigermateriaal voor onze spieren, […]<\/p>\n","protected":false},"author":1820,"featured_media":518006,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":"","footnotes":""},"categories":[96412],"tags":[107560,91726,87967,71045],"location":[6759],"article_type":[],"serie":[],"archives":[],"internal_archives":[],"reboot-archive":[],"class_list":["post-251243","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-health-nl-nl","tag-botten-nl","tag-newsletter-nl","tag-nijmegen-nl","tag-radboudumc-nl","location-nederland"],"blocksy_meta":[],"acf":{"subtitle":"\"Voor botvorming zijn geen complexe biomoleculen in collageen nodig. Zo wordt het maken van biomaterialen en botvervangers een heel stuk eenvoudiger\"","text_display_homepage":false},"author_meta":{"display_name":"IO redactie","author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/io-redactie\/"},"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/botten-300x180.jpg","coauthors":[],"tax_additional":{"categories":{"linked":["Health<\/a>"],"unlinked":["Health<\/span>"]},"tags":{"linked":["Botten<\/a>","Newsletter<\/a>","Nijmegen<\/a>","Radboudumc<\/a>"],"unlinked":["Botten<\/span>","Newsletter<\/span>","Nijmegen<\/span>","Radboudumc<\/span>"]}},"comment_count":"0","relative_dates":{"created":"Posted 5 years ago","modified":"Updated 5 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on October 21, 2020","modified":"Updated on October 21, 2020"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on October 21, 2020 1:00 pm","modified":"Updated on October 21, 2020 1:00 pm"},"featured_img_caption":"","series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/251243","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1820"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=251243"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/251243\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/518006"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=251243"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=251243"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=251243"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=251243"},{"taxonomy":"article_type","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/article_type?post=251243"},{"taxonomy":"serie","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/serie?post=251243"},{"taxonomy":"archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/archives?post=251243"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=251243"},{"taxonomy":"reboot-archive","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/reboot-archive?post=251243"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}