Tissue engineering of skeletal muscle

Verlamming van het aangezicht is behalve een fysieke, ook een sociaal invaliderende aandoening. In een wereld waarin miljoenen besteed worden aan het uiterlijk, leidt een scheef gezicht bij een niet gering percentage van de patiënten tot ernstige psychische stress en zelfs depressiviteit. Geschat wordt dat er jaarlijks zo’n 4.000 personen in Nederland een aangezichtsverlamming krijgen. Van deze patiënten, houden er zo’n 1.200 klachten en verschijnselen van de aangezichtsverlamming. Een groot deel van hen is met succes te behandelen. Er is een grote vooruitgang op het gebied van de reconstructieve chirurgie geboekt, en ook conservatieve bahandelstrategiën met bijvoorbeeld een mimetherapeut worden steeds verder ontwikkeld. Echter blijven er patiënten met deels onbehandelbare klachten zoals synkinesieën en spasmen, lagophthalmus en asymmetrie van het aangezicht. Voor deze groep patiënten moeten nieuwe, innovatieve behandelstrategieën ontwikkeld worden. Regenerative geneeskunde, en tissue engineering in het bijzonder, geeft een optie voor een potentiële nieuwe behandelstrategie. Doel van dit proefschrift was om tissue engineering van de menselijke skeletspier te verbeteren door het aanbieden van nieuwe fundamentele inzichten en tools. Daarvoor hebben we in hoofdstuk 2 de stand van zaken op het gebied van tissue engineering van skelet spieren in kaart gebracht. Daaruit kwam naar voren dat een juiste voorloper cel en scaffold (dat is een soort steiger of kapstok) essentieel zijn in tissue engineering. Wij vonden dat, uit verschillende voorloper cellen zoals beenmerg stamcellen, vet stamcellen en de muizen cellijn C2C12, menselijke satelliet cellen het meest geschikt zijn als bron voor tissue engineering van skeletspieren. Het gebruik van een 3D biologisch afbreekbare scaffold op basis van extracellulaire matrix, zoals fibrine of collageen, is geschikt om structurele steun te bieden aan cellen en bovendien de proliferatie en differentiatie van satelliet cellen te reguleren. Vervolgens is voor de overleving van getissue engineerde spieren een connectie met vasculaire stelsel vereist. Verschillende methoden om dit te bereiken zijn: 1) een vasculaire pedicle, 2) een geprevasculariseerde scaffold, 3) ingroei van de vaten vanuit de ontvanger, bijvoorbeeld een methode waar lagen cellen gestapeld worden. Een andere voorwaarde voor het engineeren van functionele skeletspieren is een adequate verbinding met het zenuwstelsel. Dit kan bereikt worden door het toepassen van elektrische, chemotrofische of mechanische stimulatie tijdens engineering.