Stamcellen en hun evolutie

Onderzoek op de Mexicaanse salamander Axolotl naar embryonale stamcellen en geslachtscellen laat zien dat de ontwikkeling daarvan hetzelfde is als bij de mens en andere zoogdieren, en dat amfibieën zoals kikkers een gen verloren hebben dat verantwoordelijk was voor pluripotentie van de embryonale cellen bij de eerste landdieren.

Axolotls zijn salamanders die primitieve kenmerken van de eerste amfibieën behouden

Axolotl

hebben. Ze stammen af van vissen die 385 miljoen jaar geleden het land veroverden. Deze eerste amfibieën waren de voorouders van alle gewervelden die het land bevolken.

Tot nu toe werd aangenomen dat pluripotentie van stamcellen kenmerkend was voor zoogdieren, maar het onderzoek wijst uit dat de eerste landdieren, de eerste amfibieën, ook pluripotente stamcellen bezaten. Kikkers en andere laboratoriumdieren als het fruitvliegje hebben het gen voor pluripotentie verloren en bezitten germ plasm (kiemplasma: niet te verwarren met het kiemplasma zoals dat gebruikt werd door August Weismann). Dit kiemplasma bevindt zich aan een pool van de eicel en betstaat uit RNA’s en eiwitten. Deze kant van de cel is zodoende voorbestemd om geslachtscellen te vormen na de eerste celdelingen van de bevruchte eicel. Bij zoogdieren en, zoals blijkt, nu ook bij salamanders als axolotl, wordt na de eerste celdelingen van de bevruchte eicel, de dochtercellen geïnduceerd tot geslachtcellen.

Na de eerste celdelingen wordt er dus bepaald welke cellen deel uitmaken van het soma (de cellen van het lichaam die geen geslachtscellen zijn en geen rol hebben in erfelijkheid) en welke deel uitmaken van de geslachtscellen (de zogenaamde eeuwige cellen die in het volwassen organisme een nieuwe generatie voortbrengen.) De onderzoekers vragen zich af wat het evolutionaire voordeel kan zijn van het wel of niet bezitten van kiemplasma; selectie impliceert immers dat eigenschappen voordelig moeten zijn in een bepaalde omgeving. Ze opperen dat de loskoppeling van het soma en de germinale lijn de dieren met kiemplasma in staat stelt zich sneller en beter aan te passen aan nieuwe habitats omdat de somatische cellen geen energie en tijd hoeven te steken in de inductie van de geslachtscellen. Dit zou ook verklaren waarom dieren als kikkers, die zich van de salamanders afsplitsten, zoveel verwante soorten voortbrachten. Het behoud van pluripotentie maakte het daarentegen mogelijk extra-embryonale structuren te vormen ter bescherming en voeding van het embryo zoals in de reptielen, vogels en zoogdieren.

Deze overeenkomst tussen Axolotl en zoogdieren is ook een belangrijke ontdekking voor onderzoek op pluripotente stamcellen voor toepassingen binnen de geneeskunde.

Uit: Eurekalert, Physorg.com; Plaatje van internet.

Lees meer over axolotl op het blog van Tsjok45.