In een gezond menselijk lichaam zit het hart links en de lever rechts. Verrassend genoeg zitten bij sommige mensen deze organen andersom in hun lichaam. Deze normale of abnormale asymmetrie is terug te voeren op de tijd dat je een embryo was. In de eerste dagen van je ontwikkeling vormt zich op je embryo een kleine, met vloeistof gevulde holte die de embryonale knoop wordt genoemd. Binnenin creëren kleine microhaartjes, die trilharen worden genoemd, een stroompatroon dat bepaalt waar organen in je lichaam groeien. De wetenschap achter dit stromingsproces is tot nu toe een mysterie gebleven. Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) en de Rijksuniversiteit Groningen (RUG) hebben belangrijke details achter dit proces onthuld door als eerste ter wereld een kunstmatige embryonale knoop te bouwen. In deze kunstmatige embryonale knoop wordt via synthetische, magnetisch gestuurde cilia een stroompatroon gegenereerd. Via geavanceerde simulaties is onderzocht wat er in de knoop gebeurt.
‘Het is helemaal terug te voeren tot de eerste embryonale fase’, zegt Jaap den Toonder, hoogleraar bij de faculteit Mechanical Engineering en hoofd van de Microsystems-onderzoeksgroep bij de TU/e. ‘Het heeft te maken met wat er gebeurt in wat een embryonale knoop wordt genoemd.’ De embryonale knoop is een kleine holte die een vloeistof bevat (water met eiwitten, hormonen en andere stoffen). De bovenkant wordt afgesloten door een membraan, terwijl de onderste laag is bekleed met enkele honderden kleine microhaartjes die trilharen (cilia) worden genoemd. De hele knoop is slechts een paar honderd micrometer breed.
‘De cilia in de embryonale knoop draaien in dezelfde richting en maken een gekantelde kegelvormige beweging. Dit genereert een vloeistofstroom in de knoop tegen de klok in. We weten dat deze stroming een sleutelrol speelt in de links-rechtssymmetrie’, legt Den Toonder uit.
Lees het hele bericht op de site van de Universiteit Groningen.
