Calciumfosfaat slaat in bloedvaten eerst neer in de vorm van amorfe nanodeeltjes. De vorming van kristallen begint pas daarna, zo hebben Eindhovense onderzoekers kunnen bevestigen met behulp van cryo-transmissie-elektronenmicroscopie.

Het onderzoek van Archan Dey, Nico Sommerdijk en collega’s, dat dit weekend door Nature Materials online is gezet, maakt in één klap een einde aan een reeds 45 jaar oude wetenschappelijke discussie over het beginstadium van aderverkalking.

Het versterkt bovendien het vermoeden dat er in levende wezens maar één calciumfosfaatvormingsproces bestaat, met kleine variaties. Eerder is namelijk al aangetoond dat bot-, tand- en schelpvorming in wezen hetzelfde werken.

Met behulp van de Eindhovense CryoTitan-microscoop (uiteraard een product van het lokale merk FEI) nam Sommerdijks groep waar dat zich in het bloedserum eerst ‘prenucleatieclusters’ vormen die elk negen calciumionen en zes fosfaationen bevatten. Zulke clusters zijn minder dan een nanometer groot. Hun bestaan was al in 1965 voorspeld door Aaron Posner, maar nooit expermeinteel bevestigd en daarom altijd controversieel gebleven.

De prenucleatieclusters slaan neer op het oppervlak van het bloedvat. Doordat ze op dat oppervlak tegen elkaar worden getrokken, klonteren ze samen tot amorfe nanodeeltjes van ongeveer 50 nm diameter. En dáár ontstaan weer geordende apatietkristallen uit.

Uiteraard hebben de onderzoekers dit niet kunnen filmen in een echt bloedvat, maar op een monolaag van arachidinezuurmoleculen die qua eigenschappen dicht in de buurt van een vaatwandoppervlak komt. Ook het ‘bloedserum’ was een synthetische imitatie.

In hetzelfde nummer van Nature Materials verschijnt trouwens nog een tweede publicatie van Sommerdijk, waarin hij de cryoTitan gebruikt om botgroei zichtbaar te maken.

bron: TU/e, Nature Materials