Synoviocyt

Synoviocyten (Engels: fibroblast-like synoviocytes, FLS) vormen een gespecialiseerd celtype dat zich in het synoviale membraan van gewrichten bevindt. De cellen zijn spoelvormig en hebben een sterk differentiatiepotentieel.^[1] Deze cellen spelen een cruciale rol in de pathogenese van chronische ontstekingsziekten, zoals reumatoïde artritis.

Synoviocyten, verspreid over verschillende locaties in het synoviale membraan, verschillen in subtypeclassificatie, en de expressiepatronen van sommige oppervlaktebiomarkereiwitten zoals CD90 (Thy1), CD34 en CD55, kunnen de functies en locaties van synoviocyten aangeven. Deze oppervlaktemarkers worden tot expressie gebracht in de context van synoviocyten-activering. De meest genoemde CD90-synoviocyten zijn voornamelijk aanwezig in de bekledingslaag en kunnen cytokines zoals matrixmetalloproteïnasen (MMP's) en receptoractivator van nucleaire factor kappa-B-ligand (RANKL) tot expressie brengen om botvernietiging te induceren. Daarentegen zijn CD90⁺ synoviocyten voornamelijk aanwezig in de sublininglaag en zijn ze meer geneigd om deel te nemen aan ontstekingsreacties. Podoplanine (PDPN) is een transmembraanglycoproteïne op het oppervlak van synoviocyten, en geactiveerde PDPN⁺ synoviocyten bevinden zich voornamelijk in de synoviale bekledingslaag. Een ander transmembraangefosforyleerd eiwit, CD34, is wijd verspreid op het synoviocyt-oppervlak in de bekledings- en sublininglagen. Er is gerapporteerd dat de CD34⁺ synoviocyten-subpopulatie in vitro invasiever en migrerender is, waarbij hogere niveaus van ontstekingsfactoren vrijkomen na stimulatie met tumornecrosefactor (TNF). CD55 is een celoppervlakte-eiwit dat geassocieerd wordt met de activering van het complementsysteem en waarvan eerder werd gedacht dat het nauw verbonden was met perifere bloedcellen en kankercellen. Recente studies hebben CD55+-synoviocyten geïdentificeerd, een subpopulatie verspreid in de synoviale bekledingslaag en geassocieerd met de proliferatie van endotheelcellen en door reactieve zuurstofcomponenten gereguleerde reacties. Bovendien is bekend dat de celadhesiefactor cadherine-11 (CDH-11) en de gefosforyleerde plaatjes-afgeleide groeifactorreceptor (pPDGFRαβ) tot expressie komen in de synoviale lagen. Bovendien zijn pPDGFRαβ⁺ CDH11-synoviocyten specifiek verspreid in de subbekledingslaag. Aangenomen wordt dat deze subpopulatie van synoviocyten resistent is tegen celdood en een grotere rol speelt bij ontstekingen. Dankzij de vooruitgang in onderzoeksmethoden kan de synoviocyten-classificatie beter worden bepaald door single-cell sequencing, high-throughput sequencing en RNA-sequencing te combineren. Het definiëren van synoviocyt-subtypen op basis van verschillen in expressie van oppervlaktebiomarkers kan helpen bij het identificeren van de verschillende locaties en functionele rollen van synoviocyten.^[1]

Het transmembraaneiwit fibroblast activation protein, alpha (FAP) is aanwezig op het oppervlak van alle typen synoviocyten en de activering ervan correleert met de mate van ontsteking en botvernietiging in reumatoïde artritis-gewrichten.^[1]

De binnenbekleding van het gewricht bestaat uit het synoviaal membraan, een dunne laag tussen het gewrichtskapsel en de gewrichtsholte. Het woord "synovium" is afgeleid van het woord "synovia" (of synoviale vloeistof), een heldere, viskeuze vloeistof die door het synoviale mebraan wordt geproduceerd en die voornamelijk dient om de wrijving tussen het gewrichtskraakbeen tijdens beweging te verminderen. Het synoviale membraan is ook belangrijk voor het behoud van een goede gewrichtsfunctie door structurele ondersteuning te bieden en het omliggende kraakbeen te voorzien van de nodige voedingsstoffen. Het synoviale membraan is verdeeld in twee compartimenten: de buitenste laag (subintima) en de binnenste laag (intima). De binnenste laag bestaat voornamelijk uit twee celtypen: gespecialiseerde macrofagen (macrofaagachtige synoviale cellen) en fibroblastachtige synoviocyten, die belangrijk zijn voor het handhaven van de interne homeostase van het gewricht. Deze cellen vormen de belangrijkste bron van hyaluronzuur en ook andere glycoproteïnen, belangrijke componenten van de synoviale vloeistof.^[2][3]

Synoviocyten zijn cellen van mesenchymale oorsprong die veel kenmerken vertonen die fibroblasten gemeen hebben, zoals de expressie van verschillende soorten collageen en het eiwit vimentine, een onderdeel van cytoskeletfilamenten. In tegenstelling tot fibroblasten scheiden synoviocyten ook unieke eiwitten uit, die normaal gesproken ontbreken in andere fibroblasten. Deze omvatten met name lubricine, een eiwit dat cruciaal is voor de smering van gewrichten. Bovendien brengen deze cellen een aantal moleculen tot expressie die belangrijk zijn voor de bemiddeling van celadhesie, zoals cadherine-11, VCAM-1, diverse integrinen en hun receptoren. Specifiek voor synoviocyten is ook de expressie van CD55; dit eiwit wordt vaak gebruikt om dit celtype in het synoviale mebraan te identificeren door middel van immunohistochemie.^[4]

Synoviale hyperplasie (een toename van het aantal cellen) is een typisch kenmerk van de auto-immuunziekte reumatoïde artritis (RA). Tijdens de progressie van deze ziekte wordt het synoviale membraan een plaats waar voortdurend ontstekingsprocessen plaatsvinden, die uiteindelijk kunnen leiden tot kraakbeenschade en gewrichtsdestructie en -misvorming. Door de veranderingen in proliferatieve en apoptotische processen neemt het totale aantal cellen in het synoviale membraan toe, en neemt ook het aantal synoviocyten aanzienlijk toe. Deze cellen creëren, samen met andere immuuncellen zoals macrofagen, lymfocyten, neutrofiele granulocyten, mestcellen, dendritische cellen en bloedplaatjes, een ontstekingsomgeving in het synoviale membraan, trekken meer immuuncellen naar de beschadigde plaats en dragen zo bij aan de gewrichtsdestructie.^[2][3][4]

Synoviocyten die aanwezig zijn in het synoviale membraan tijdens RA vertonen een veranderd fenotype in vergelijking met de cellen in normale weefsels. Ze verliezen de eigenschap contactinhibitie (cellen stoppen hun groei wanneer meer cellen met elkaar in contact komen) en ze verliezen ook de groeiafhankelijkheid van adhesieve oppervlakken; beide verschijnselen dragen bij aan de toename van het aantal synoviocyten in het ontstekingsweefsel en zijn bijvoorbeeld ook typisch voor de groei van kankercellen. Bovendien kunnen deze cellen een aantal pro-inflammatoire signaalmoleculen produceren, met name IL-6 en IL-8, prostanoïden en matrixmetalloproteasen (MMP's), die direct van invloed kunnen zijn op andere cellen en ook kunnen bijdragen aan de ontstekingsbevordering.[3] Deze processen worden beïnvloed door microvesikels afkomstig van bloedplaatjes, die kunnen bijdragen aan de activering van synoviocyten door secretie van IL-1.^[5]

Het agressieve fenotype van synoviocyten bij RA en het effect dat deze cellen hebben op hun micro-omgeving kunnen worden samengevat in kenmerken die hen onderscheiden van gezonde synoviocyten. Deze kenmerkende eigenschappen van synoviocyten bij RA zijn onderverdeeld in 7 cel-intrinsieke kenmerken en 4 cel-extrinsieke kenmerken.^[6] De cel-intrinsieke kenmerken zijn: verminderde apoptose, verminderde contact inhibitie, verhoogd migrerend invasief potentieel, veranderd epigenetisch landschap, temporele en ruimtelijke heterogeniteit, genomische instabiliteit en mutaties, en geherprogrammeerd cellulair metabolisme. De cel-extrinsieke kenmerken van synoviocyten bij RA zijn: bevordert osteoclastogenese en boterosie, draagt bij aan kraakbeenafbraak, induceert synoviale angiogenese en rekruteert en stimuleert witte bloedcellen.^[6] Boterosie is het verlies van bot in een bepaald gebied, in plaats van een verandering in botdichtheid, zoals bij osteoporose.

Zie de categorie Synoviocytes van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.