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

76 Diligentia
eigen DNA) zijn veel gebruikte methoden om de functies van genen te bestuderen. Transgenese
wordt tevens gebruikt om nieuwe eigenschappen in een organisme te introduceren.
De meest gebruikte methode voor het genereren van transgene zebravislijnen is microinjectie.
Injectie van DNA in een ééncellig embryo geeft een hoge efficiëntie van integratie
(tot tientallen procenten). De resulterende zebravissen hebben dan een mozaïekpatroon
voor het transgen en een percentage van hun nakomelingen zal heterozygoot zijn voor het
transgen. Eén van de belangrijkste toepassingen is het genereren van transgene zebravissen
met een reportergen dat codeert voor een fluorescent eiwit [9]. Voor de ontdekking
van het fluorescente eiwit GFP (Green Fluorescent Protein) is in 2008 de Nobelprijs voor
de scheikunde uitgereikt. GFP is afkomstig uit de kwal Aequoria victoria. Inmiddels is een
groot aantal kleurvarianten van GFP ontwikkeld, evenals vormen die chemisch stabieler
zijn. Door het gen voor GFP of een kleurvariant onder de controle van een celspecifieke of
weefselspecifieke promotor te plaatsen, kunnen transgene vissen gemaakt worden waarin
het betreffende cel- of weefseltype fluorescent gemarkeerd is. In de transparante embryo’s
kan de ontwikkeling van GFP-gemarkeerde cellen en weefsels met ongekend detail bestudeerd
worden. Het gebruik van induceerbare promotoren maakt het bovendien mogelijk
om de expressie van het transgen op elk gewenst moment in de ontwikkeling aan te zetten.
Het immuunsysteem van de zebravis
Net als bij de mens, bestaat het immuunsysteem van de zebravis uit twee takken: het aangeboren
immuunsysteem en het adaptieve (verworven) immuunsysteem [10]. Het aangeboren
immuunsysteem vormt de eerste verdedigingslinie tegen ziekteverwekkers. Het omvat onder
andere antimicrobiële stoffen en verschillende fagocyten, cellen die micro-organismen
kunnen opnemen en vernietigen. Deze fagocyten, zoals macrofagen en dendritische cellen,
wekken tevens een ontstekingsreactie op door het uitscheiden van signaalmoleculen, cytokinen
en chemokinen. Hierdoor worden andere afweercellen vanuit de bloedbaan aangetrokken,
waaronder monocyten, die in de weefsels differentiëren tot macrofagen, en neutrofielen.
Als het aangeboren immuunsysteem niet in staat is om een infectie in te perken dan
wordt het adaptieve immuunsysteem geactiveerd, dat een weliswaar latere maar zeer gerichte
aanval kan inzetten tegen een specifieke ziekteverwekker. Het adaptieve immuunsysteem
bestaat uit B- en T-lymfocyten. De B-lymfocyten scheiden antilichamen uit, die specifieke
moleculen, antigenen, binden die uniek zijn voor een bepaald micro-organisme. Hierdoor
wordt het micro-organisme direct vernietigd of gemarkeerd voor aanval door andere cellen.
T-lymfocyten herkennen antigenen op de oppervlakte van geïnfecteerde cellen en kunnen
deze cellen direct vernietigen. Na hun activering laten T- en B-cellen geheugencellen achter
waardoor het adaptieve immuunsysteem bij een tweede infectie met hetzelfde micro-organisme
veel sneller kan reageren en een blijvende bescherming kan bieden. Het aangeboren
en adaptieve immuunsysteem vullen elkaar perfect aan. Het aangeboren systeem is direct
werkzaam en richt zich vooral op de structurele componenten van micro-organismen die
overeenkomstig zijn tussen verschillende soorten. Daarentegen past het adaptieve systeem
zich aan de ziekteverwekker aan en richt zich juist op de zeer specifieke componenten die
verschillende micro-organismen van elkaar onderscheiden. Het aangeboren immuunsysteem
is het oudste systeem en vertoont zelfs grote overeenkomsten tussen ongewervelde en
gewervelde organismen. Het adaptieve systeem is 400 miljoen jaar geleden ontstaan tijdens
de evolutie van de vissen. Behalve de zeer primitieve kaakloze vissen (de prik en de lamprei)
bezitten alle vissen, zowel kraakbeen- als beenvissen, een goed ontwikkeld adaptief immuunsysteem
met T- en B-lymfocyten. Wel is het zo dat vissen een minder ver ontwikkeld
lymfestelsel bezitten, zonder lymfeknopen en zonder Peyerse platen in de darm.
Ontwikkeling van het immuunsysteem
Als zebravisembryo’s tussen de tweede en derde dag van hun ontwikkeling uit het eivlies
(chorion) komen, worden ze blootgesteld aan een omgeving die rijk is aan micro-organismen.
Op dat moment hebben de embryo’s nog geen adaptief immuunsysteem ontwikkeld
Zebravissen bij het ontrafelen van het immuunsysteem