Wetenschappers ontdekten dat hartcellen in het embryo van een zebravis plots en ineens beginnen te kloppen, zo’n twintig uur na de bevruchting.
Het mysterie van het leven is fascinerend. Mensen denken er al heel lang over na. Bij gewervelde dieren is het hart het eerste orgaan dat tot leven komt. Maar wat gebeurt er nu precies? Dat is de vraag die wetenschappers van de Amerikaanse Harvard University toevallig hebben onderzocht. De uitkomsten zijn adembenemend.
Het maar een paar centimeters lange Zebravisje, Danio rerio, is een bekend proefdier voor medisch onderzoek. Ze planten zich zeer snel voort en de ontwikkeling van de bevruchte eicel tot een visje duurt slechts vijf dagen. De vrouwtjes leggen wekelijks een paar honderd doorzichtige eitjes, die zich buiten het lichaam ontwikkelen. Die eitjes kunnen gemakkelijk worden bestudeerd.
Elke bevruchte eicel heeft een dooier die het embryo van voedsel voorziet. Na een kwartier begint de eicel zich te delen. Binnen vier uur zijn er duizenden cellen ontstaan. Na één dag ontstaan de ogen, het hart en het staartje, zijn de hersenen zichtbaar en kun je het bloed zien stromen. Maar waarom het hart ineens begint te kloppen bleef een raadsel.
Hoewel visjes geen mensen zijn, hebben wij meer gemeen met zebravisjes dan je op het eerste gezicht zou zeggen. Als we onze stamboom terug volgen komen we ook uit bij de vissen en uiteindelijk bij het raadselachtige ontstaan van het leven op de aarde.
Tachtig procent van de genen die bij ons ziekten veroorzaken, zijn ook aanwezig in de zebravisjes. Uiteraard zijn er ook verschillen. Zo hebben wij wel longen maar geen zwemblaas. Het hart en het spijsverteringsstelsel van het zebravisje zijn ook anders dan dat van ons.
De levensvonk, die 18-22 uur na de bevruchting plaatsvindt, werd bij toeval ontdekt. Men wilde meer leren over de communicatie tussen de cellen in het zich ontwikkelende zebravis-embryo. Hiervoor werd samengewerkt met het gespecialiseerde, interdisciplinaire Cohen-laboratorium dat, door innovatieve chemische, biologische en fysische technieken de grenzen in het biologisch onderzoek verlegt.
Met behulp van fluorescerende eiwitten en zeer snelle microscopische beeldvorming hebben de onderzoekers veranderingen in calciumniveaus en elektrische activiteit in hartcellen van zebravis-embryo's, vastgelegd. Tot hun verbazing ontdekten ze dat alle hartcellen ineens overgingen van niet-kloppen naar kloppen, van dood naar levend. Dat was te zien aan gelijktijdige pieken in de calcium- en elektrische signalen. Onmiddellijk erna begonnen de hartcellen synchroon kloppen. Dat ontlokte Adam Cohen de opmerking “Het was alsof iemand een schakelaar had omgedraaid”.
In de natuur wordt diezelfde energetische schakelaar ook eens weer uitgezet. Dat noemen wij het einde van het leven dat even raadselachtig is het begin en het ontstaan ervan.
