Eiwitten



Scheiding tussen hartkamers ontstaat door één regeleiwit

Zoogdier- en vogelharten hebben twee hartkamers of ventrikels. Die van kikkers en andere amfibieën slechts één. Bij reptielenharten komen tussenvormen voor. Die worden bepaald door de activiteit van één genetische factor tijdens de embryonale ontwikkeling. Onderzoekers in San Francisco hebben dit ontdekt. Hun werk werpt niet alleen nieuw licht op de evolutie van het hart, maar ook op het ontstaan van sommige aangeboren hartafwijkingen bij mensen (Nature, 3 september).

Vogels en zoogdieren hebben vanuit het hart aparte bloedstromen naar de longen en naar de rest van het lichaam. Daarmee wordt vermenging van zuurstofarm en zuurstofrijk bloed voorkomen. Dat is 'nodig' omdat deze warmbloedigen relatief veel zuurstof verbruiken en met een gescheiden longcirculatie het zuurstofrijke bloed ten volle kunnen benutten.

In de ene hartkamer van koudbloedige amfibieën treedt altijd enige vermenging van zuurstofrijk en zuurstofarm bloed op.

De eveneens koudbloedige reptielen staan evolutionair tussen de amfibieën en de vogels in. Krokodillen hebben duidelijk gescheiden hartkamers, maar bij andere reptielen is de scheiding afwezig of onvolledig. Om deze verschillen beter te begrijpen bekeken de onderzoekers de activiteit van het gen voor de transcriptiefactor Tbx5, een eiwit dat andere genen aan- of uitzet.

Bij zoogdierembryo's is de activiteit ervan in de linker harthelft hoog en rechts laag. De grens tussen beide gebieden is zeer scherp en precies op die grens ontstaat het gespierde septum dat beide hartkamers scheidt.

In amfibieën is Tbx5 ook actief, maar gelijkmatig verdeeld over de hele toekomstige hartkamer. Er ontstaat dan geen septum.
Bij de roodwangschildpad (een reptiel) vonden de onderzoekers een tussenvorm. Aanvankelijk lijkt de Tbx5-activiteit op die bij amfibieën, maar op een gegeven moment wordt de activiteit links groter dan rechts. Het activiteitsverschil ontstaat dus later en is daardoor minder groot dan bij zoogdieren. Een partieel septum is het resultaat.

Met muizenproeven bewezen de onderzoekers dat Tbx5 essentieel is voor septumvorming.

De onderzoekers willen nu achterhalen hoe de verschillen in Tbx5-activiteit ontstaan. Wellicht leidt dat tot de oorzaak van een tamelijk veel voorkomende aangeboren hartafwijking waarbij kinderen worden geboren met één hartkamer of een onvolledig septum.

Huup Dassen


M.v.g. G. Nevenzel.

Overzicht van onderwerpen.