Een mens is eigenlijk niet meer dan een buis met een kop en een kont

Tekst: Edda Heinsman
Fotografie: Hanne Nijhuis

Hoe wordt een eicel een baby? Daarover vertelt ontwikkelingsbioloog Bas Defize van het Hubrecht Laboratorium in Utrecht tijdens deze nieuwe Wakker Worden Kinderlezing op zondag 17 september.

Defize laat om te beginnen zien dat alle leven uit cellen bestaat. Op een groot scherm kijkt het publiek mee naar de structuur van een stukje ui onder de microscoop dat uit een heleboel cellen blijkt te bestaan. Niet alleen alle planten, maar ook dieren en mensen zijn op dezelfde manier opgebouwd uit een heleboel cellen; de mens heeft er biljoenen!. Zelfs het stof dat onder de bank blijft liggen, weet één van de kinderen te antwoorden op een vraag van Defize, bestaat uit cellen; het zijn dode huidcellen.

Hoe ontstaat nou de mens met al zijn cellen? Vroeger hadden ze daar hele interessante ideeën over. In 1694 maakt wetenschapper Nicolas Hartsoeker al een microscoop waarmee hij naar spermacelletjes kon kijken. Hij dacht er een heel klein mensje in te zien. De eicel diende dan slechts als een soort bloempot, waar het mensje in kon groeien. Defize legt uit dat we inmiddels natuurlijk wel beter weten. Eicel en zaadcel leveren allebei de helft van de informatie die nodig is voor een nieuw leven. Het begint met een eitje dat wordt bevrucht door een zaadje, en dat zich vervolgens heel vaak gaat delen.
Op een filmpje van een bevruchte kikkerei kun je dat heel goed zien. Het begint met één cel, dan twee, vier, acht, zestien, tweeëndertig, vierenzestig... De kinderen rekenen mee: 128, 256, 512, 1024, 2048… Binnen de kortste keren zijn er enorm veel cellen. Defize stelt de vraag hoe zo’n bolletje cellen nu uiteindelijk iets wordt met een neus en oren.

Met behulp van een doorgeknipte voetbal met binnenbal laat Defize zien hoe het bolletje cellen zich ontwikkelt tot een embryo en dan tot een baby. Defize rolt de buitenste schil van de voetbal tussen de twee lagen naar binnen. Zo wordt de derde laag gevormd. En met een beetje duwen is het best voor te stellen dat de bal zo verandert in een buis. De buis bestaat uit drie lagen, waarvan de buitenste zich zal ontwikkelen tot de huid, uit de binnenste laag ontstaan de organen en de middelste laag is voor de elementen die alles bij elkaar houden, zoals bloed, botten en spieren.
Hoe weten de cellen in de buis nu wat ze moeten worden; een arm, een been of misschien wel een staart. “Dat doet het DNA”, merkt een jongetje uit het publiek op. Hij heeft het goed begrepen. Binnen in de cel zit DNA, wat je kunt vergelijken met een soort enorme ladekast vol gegevens. In ieder laatje zit een plannetje om iets te doen. Het hangt af van welk laatje opengaat wat de cel uiteindelijk wordt.

Maar hoe weet het DNA welke laatjes open moeten? Dit demonstreert Defize door negen kinderen uit het publiek samen een hond te laten maken. “We doen nu even of de hond uit maar negen cellen bestaat, die allemaal een deel van de hond moeten vormen.” Op de vloer ligt een grote getekende hond, die bestaat uit een kop, een nek, een rug, een buik, vier poten en een staart. De kinderen stellen allemaal een cel voor. Het duurt even voor ze hun plekje op de hond vinden en elkaar een hand geven. “Zo duurt het natuurlijk veel te lang, laten we het nog eens proberen. Maar nu geven we één groepje cellen de leiding.” Eén meisje wordt de kop, zij mag bepalen wat de anderen worden. En hoewel het nog steeds niet helemaal vlekkeloos verloopt, is het idee duidelijk: als één groepje cellen aan de anderen vertelt wat ze moeten worden, gaat het een stuk geordender. Een meisje vraagt slim “Hoe weet de kop dan wat hij moet worden?”. Dit blijkt nog lang geen makkelijke vraag. In elk geval is het aangetoond, dat de cellen die precies tegenover de plek zitten waar het zaadje de eicel binnenkomt, 'weten' dat zij het begin zijn van de keten en de andere cellen vertellen wat ze moeten worden. Dit groepje heet dan ook de organisator.

Na drie kwartier luisteren beginnen sommige kinderen wat af te dwalen. Gelukkig komt Defize nu aan bij de laatste vraag: hoe men dit allemaal nou precies te weten is gekomen. Zijn assistente Ellen legt een aantal preparaten onder de microscoop en licht toe wat je ziet. De dag ervoor heeft ze een mannetjes- en een vrouwtjeszebravis bij elkaar gezet en nu zien we het resultaat: tientallen zebravisjesembryo’s bewegen over het scherm. Er komen bakjes langs met visjes in verschillende ontwikkelingsstadia. In de doorzichtige visjes kun je het hartje zien kloppen en het bloed zien stromen. Omdat de beestjes veel dezelfde organen hebben als mensen, doorzichtig zijn en snel opgroeien, zijn ze handig voor het onderzoek naar de ontwikkeling van embryo’s.

Tijdens het maken van de hond bleef het jongetje dat de linkervoorpoot moest spelen, op de rechterachterpoot staan waardoor de ontwikkeling van de hond stopte. “Zo gaat het dus ook wel eens in het echt”, zegt Defize. Hij laat een bakje zien vol kromme zebravisjes. “Daar is een verkeerd laatje in het DNA open of dicht gegaan.”