Promotie: Expanding views on microtubule organization in cycling and differentiated cells

LET OP: De kandidaat houdt een lekenpraatje, hierdoor start de livestream een kwartier eerder.

Ons lichaam bestaat uit celtypen met uiteenlopende functies en vormen: van kleine, ronde immuuncellen tot neuronen met lange, signaal-overdragende uitlopers en longcellen met zwiepende, haarachtige protrusies. Deze cellulaire architecturen worden opgebouwd en in stand gehouden door het skelet van de cel. Een van de componenten van dit ‘cytoskelet’ zijn microtubuli: dynamische intracellulaire filamenten die zich organiseren om gezamenlijk essentiële cellulaire functies uit te voeren.

Ondanks de grote functionele diversiteit van microtubuli is onze kennis hierover grotendeels gebaseerd op studies in tweedimensionale, niet-gespecialiseerde celkweeksystemen. Hierdoor is er nog relatief weinig bekend over de organisatie en functie van microtubuli in gespecialiseerde celtypen van het menselijk lichaam. Het doel van dit proefschrift was om de cellulaire organisatie in delende en gedifferentieerde cellen te vergelijken, met de focus op het microtubuli-netwerk.

Om de zeer kleine, micrometerlange microtubuli en hun organisatiecentrum te visualiseren in drie dimensies, maakten wij gebruik van een recent ontwikkelde superresolutietechniek: expansiemicroscopie. Hierbij wordt het monster fysiek vergroot waardoor een tot tienvoudige toename in resolutie mogelijk is. Dit resulteert in een ongeëvenaarde beeldkwaliteit en detail op micrometerniveau, waardoor wij de driedimensionale architectuur van fysiologisch relevante celtypen konden visualiseren, wat voorheen onmogelijk was.

Onze bevindingen tonen aan dat longcellen, in vergelijking met delende cellen, een complexere microtubuli-architectuur bezitten die uit meerdere afzonderlijke netwerken bestaat, terwijl hun organiserende centra juist minder complex zijn. Dit wijst mogelijk op een algemeen principe: tijdens differentiatie verschuift de primaire cellulaire functie van proliferatie naar weefselonderhoud, wat gepaard gaat met een afname in centrosomale complexiteit en een toename in de complexiteit van de microtubuli-netwerken.