Jaarboek no. 87. 2008/2009 - Koninklijke Maatschappij voor ...

ZEBRAVISSEN BIJ HET ONTRAFELEN VAN HET IMMUUNSYSTEEM
Samenvatting
door
Mw. dr. A.H. Meijer
Instituut Biologie Leiden, Universiteit Leiden
De zebravis (Danio rerio) heeft in de laatste twintig jaar een belangrijke plaats ingenomen
naast de muis als modelorganisme voor onderzoek naar ontwikkeling en ziekten bij gewervelde
dieren en de mens. De kracht van het zebravismodel ligt vooral op het terrein van
de genetica en de embryologie. Er bestaan uitgebreide mutantencollecties en efficiënte
methoden voor de analyse van genfuncties. Bovendien heeft de zebravis het grote voordeel
dat de embryo’s zich extern ontwikkelen in transparante eitjes. Dit maakt het mogelijk om
de vorming van weefsels en organen tijdens de embryogenese in microscopisch detail te
bestuderen. Het immuunsysteem van zebravissen en andere gewervelde dieren vertoont
grote overeenkomsten met dat van de mens. Bovendien zijn er bacteriële infectieziekten,
bijvoorbeeld tuberculose, die zowel bij de vis als bij de mens voorkomen. Als zebravisembryo’s
nog maar één dag oud zijn hebben zich al de eerste cellen van hun immuunsysteem
gevormd en zijn deze cellen al in staat om te reageren op een infectie. In de transparante zebravisembryo’s
kan het gedrag van deze immuuncellen in detail zichtbaar gemaakt worden
door deze cellen te markeren met het fluorescente eiwit GFP (green fluorescent protein).
De combinatie van dergelijke visualisatiestudies met genetische technieken biedt nieuwe
mogelijkheden voor de ontdekking van genen die een rol spelen bij gastheer-pathogeeninteracties.
Bovendien is de toepassing van zebravisembryo’s bij geneesmiddelenonderzoek
een interessante nieuwe ontwikkeling.
Introductie
De zebravis, een kleine zoetwatervis uit India, is welbekend bij aquariumenthousiasten
en is recentelijk ook een zeer populair modelorganisme voor biologisch en biomedisch
onderzoek geworden [1]. Dit is in belangrijke mate te danken aan de geneticus en ontwikkelingsbioloog
George Streisinger, die zich als een van de eersten realiseerde dat de
zebravis bij uitstek geschikt is voor het bestuderen van de ontwikkeling van gewervelde
dieren en voor het ontrafelen van de genetische netwerken die de ontwikkeling bepalen.
Als aquariumhobbyist wist hij hoe makkelijk het is om zebravissen te kweken. Bovendien
zijn zebravissen klein genoeg om ze in de grote aantallen te kunnen houden die nodig zijn
voor genetische studies. Tenslotte, het belangrijkste voordeel is wel de toegankelijkheid van
de zebravisembryo’s voor microscopische observatie en experimentele manipulatie. Onder
laboratoriumcondities zijn zebravissen het gehele jaar vruchtbaar en één enkel vrouwtje
kan wel 200 eitjes per week leggen. De bevruchting van deze eitjes vindt buiten de moeder
plaats en omdat zowel het eivlies (chorion) als het embryo zelf volledig transparant zijn
kunnen alle ontwikkelingsprocessen in detail bestudeerd worden (figuur 1). De eitjes zijn
ongeveer 1 millimeter groot en stevig genoeg voor experimentele manipulaties zoals micro-
Natuurkundige Voordrachten Nieuwe reeks 87. Lezing gehouden voor de Koninklijke
Maatschappij voor Natuurkunde ‘Diligentia’ te ’s-Gravenhage op 1 december 2008.
Zebravissen bij het ontrafelen van het immuunsysteem