De term "interstitieel" komt van het Latijnse woord "interstitium", wat letterlijk "tussenruimte" betekent. In de biologie en geneeskunde verwijst de interstitiële ruimte naar de ruimte die zich bevindt tussen de cellen van een weefsel of orgaan.
Deze ruimte is niet leeg, maar is gevuld met interstitiële vloeistof, ook wel weefselvloeistof genoemd. Deze vloeistof is afkomstig van het bloedplasma dat door de wanden van de haarvaten sijpelt. Het vormt een essentieel onderdeel van het extracellulaire vloeistofcompartiment, buiten de bloedvaten en binnen de weefsels.
Het interstitium is wijdverbreid door het hele lichaam te vinden. Het bevindt zich net onder het oppervlak van de huid, rondom organen zoals het spijsverteringskanaal, de longen, de urinewegen en omringende bloedvaten, aderen en het bindweefsel tussen spieren. Lang werd gedacht dat deze gebieden uit dicht, verbindend weefsel bestonden, maar recent onderzoek heeft aangetoond dat ze bestaan uit verbonden, met vloeistof gevulde ruimtes, ondersteund door een netwerk van collageen en andere structurele eiwitten.
Schema dat de verdeling van intracellulair en interstitieel vocht illustreert.
De interstitiële ruimte bestaat voornamelijk uit de interstitiële vloeistof en de extracellulaire matrix. De extracellulaire matrix is een complex netwerk van macromoleculen, zoals collageenvezels, elastische vezels en glycoproteïnen, die structurele ondersteuning bieden en de cellulaire functies beïnvloeden.
Naast de vloeistof en de matrix bevat de interstitiële ruimte ook verschillende celtypen, waaronder fibroblasten, dendritische cellen, adipocyten (vetcellen), interstitiële cellen van Cajal en diverse ontstekingscellen zoals macrofagen en mestcellen. Deze cellen spelen verschillende structurele en immunologische rollen.
De interstitiële vloeistof is van cruciaal belang voor het overleven en functioneren van cellen. Het dient als een medium voor de uitwisseling van stoffen tussen het bloed en de cellen. Voedingsstoffen en zuurstof die door het bloed worden aangevoerd, passeren de wanden van de haarvaten, komen in de interstitiële vloeistof terecht en diffunderen vervolgens naar de cellen. Afvalstoffen en kooldioxide die door de cellen worden geproduceerd, volgen de omgekeerde route: van de cellen naar de interstitiële vloeistof en vervolgens naar het bloed om te worden afgevoerd.
De samenstelling en chemische eigenschappen van de interstitiële vloeistof kunnen variëren per orgaan en kunnen veranderen tijdens normale fysiologische processen, groei, ontsteking en ziekte, zoals bij hartfalen en chronische nierziekte.
De interstitiële ruimte vervult diverse vitale functies in het lichaam:
De homeostase, het vermogen van het lichaam om een stabiel intern milieu te handhaven, is nauw verbonden met het functioneren van de interstitiële ruimte. Schommelingen in de samenstelling van de interstitiële vloeistof kunnen de cellulaire functies beïnvloeden en de homeostase verstoren. Het lichaam beschikt over verschillende mechanismen om de samenstelling en het volume van de interstitiële vloeistof te reguleren, waaronder de activiteit van het lymfesysteem en de nieren.
Deze video legt de concepten van homeostase en feedbackmechanismen uit. Hoewel niet specifiek over het interstitium, zijn deze concepten essentieel voor het begrijpen van de regulatie van het interne milieu, inclusief de interstitiële ruimte.
Wanneer de interstitiële ruimte wordt aangetast door ziekte, kunnen ernstige gezondheidsproblemen ontstaan. Een belangrijk voorbeeld hiervan zijn interstitiële longaandoeningen (ILD). ILD is een verzamelnaam voor een groep van meer dan 200 zeldzame aandoeningen die worden gekenmerkt door ontsteking en/of fibrose (littekenvorming) in het interstitium van de longen.
Bij interstitiële longaandoeningen raakt de ruimte tussen de longblaasjes (alveoli) en de bloedvaten beschadigd. Dit kan leiden tot een verdikking en verstijving van het longweefsel, waardoor de gasuitwisseling wordt bemoeilijkt. De longen verliezen hun elasticiteit, wat resulteert in kortademigheid en hoesten.
Schematische weergave van de longen en de structuur van de longblaasjes (alveoli) waar gasuitwisseling plaatsvindt.
Interstitiële longaandoeningen kunnen verschillende oorzaken hebben, waaronder blootstelling aan schadelijke stoffen (zoals asbest), bepaalde medicijnen, auto-immuunziekten (zoals reumatoïde artritis of sclerodermie) of ze kunnen idiopathisch zijn (zonder bekende oorzaak, zoals bij Idiopathische Pulmonale Fibrose - IPF).
Naast het interstitium kunnen bij ILD ook de longblaasjes, de bloedvaten, de longvliezen en de luchtwegen worden aangedaan, wat de complexiteit van deze aandoeningen onderstreept.
De symptomen van interstitiële longaandoeningen variëren afhankelijk van de specifieke aandoening en de ernst ervan, maar veelvoorkomende symptomen zijn:
De diagnose van interstitiële longaandoeningen vereist vaak een combinatie van medische geschiedenis, lichamelijk onderzoek, beeldvorming (zoals HRCT-scan van de longen), longfunctieonderzoek en soms een longbiopsie. De behandeling is gericht op het vertragen van de progressie van de ziekte, het verlichten van symptomen en het verbeteren van de kwaliteit van leven. Dit kan medicijnen, zuurstoftherapie, longrevalidatie en in sommige gevallen longtransplantatie omvatten.
Recent wetenschappelijk onderzoek, met name door het gebruik van nieuwe beeldvormingstechnieken zoals sonde-gebaseerde confocale laser-endomicroscopie, heeft geleid tot een heroverweging van de aard van het interstitium. Voorheen werd aangenomen dat veel van de ruimtes tussen weefsels compact waren en voornamelijk bestonden uit dicht bindweefsel. De nieuwe bevindingen suggereren echter dat deze ruimtes mogelijk onderling verbonden, met vloeistof gevulde compartimenten zijn die zich door het hele lichaam uitstrekken.
Sommige wetenschappers hebben voorgesteld dat dit uitgebreide netwerk van interstitiële ruimtes kan worden beschouwd als een nieuw ontdekt orgaan. Dit perspectief opent nieuwe wegen voor onderzoek naar de functies van het interstitium, niet alleen in de normale fysiologie, maar ook bij de ontwikkeling en verspreiding van ziekten, zoals kanker.
Schematische weergave van het interstitium, een met vloeistof gevulde ruimte ondersteund door een netwerk van collageen.
De traditionele methoden voor het voorbereiden van weefselmonsters voor microscopisch onderzoek, waarbij het weefsel wordt gefixeerd en gedroogd, kunnen de interstitiële ruimtes doen instorten en het vocht doen verdwijnen, waardoor hun ware structuur niet zichtbaar was.
Om de interstitiële ruimte beter te begrijpen, is het nuttig om deze te plaatsen binnen het grotere geheel van de vochtcompartimenten in het lichaam.
Vochtcompartiment | Locatie | Percentage van Totaal Lichaamsvocht |
---|---|---|
Intracellulair Vocht | Binnen de cellen | Ongeveer 60% |
Extracellulair Vocht | Buiten de cellen | Ongeveer 40% |
Interstitiële Vloeistof | Tussen de cellen en bloedvaten | Ongeveer 80% van het extracellulaire vocht |
Plasmas | In de bloedvaten | Ongeveer 20% van het extracellulaire vocht |
Transcellulair Vocht | In specifieke ruimtes (bv. cerebrospinale vloeistof) | Een klein percentage |
Zoals de tabel laat zien, is de interstitiële vloeistof het grootste component van het extracellulaire vocht.
De complexiteit en de diverse functies van het interstitium kunnen worden gevisualiseerd met behulp van een radar chart. Deze grafiek geeft een subjectieve inschatting van de relatieve bijdrage van verschillende aspecten van de interstitiële ruimte aan de algehele fysiologie en pathologie.
Zoals de radar chart illustreert, speelt het interstitium een cruciale rol bij zowel essentiële fysiologische processen als bij de ontwikkeling van ziekten. De uitwisseling van stoffen en de vochtbalans worden als bijzonder belangrijk beschouwd, terwijl de structurele ondersteuning, immuunfunctie en betrokkenheid bij ziekteontwikkeling ook significant zijn.