Inclusief een nieuw hart en andere belangrijke organen.

De meeste organismen sterven wanneer hun hoofd loskomt van de romp. Maar voor sommige zeeslakken vormt de gebeurtenis een nieuw begin. Tot die verbazingwekkende conclusie komen Japanse onderzoekers in het blad Current Biology.

Opmerkelijk
De wetenschappers deden in hun lab al enige tijd onderzoek naar de zeenaaktslakken, toen ze op een dag voor een – zo op het eerste gezicht nare – verrassing kwamen te staan. In de watertank stuitten ze op een onthoofd exemplaar. Het van de rest van het lijf losgekomen kopje bewoog zich ondertussen een eindje verderop geheel zelfstandig voort. En het begon zelfs al snel weer algen te eten! “We waren verrast toen we zagen dat het hoofd na de autotomie (het afwerpen van lichaamsdelen, red.) bewoog,” vertelt onderzoeker Sayaka Mitoh. “Wij dachten dat de slak zonder hart en andere belangrijke organen snel zou sterven.”


Maar in de dagen die volgden, werd het allemaal nog opmerkelijker. De onderzoekers zagen hoe de wond aan de achterzijde van de kop zich sloot. En vervolgens waren ze er getuige van hoe de zeenaaktslak een compleet lichaam regenereerde. Het nieuwe hart was binnen een week af. En binnen drie weken was ook het compleet nieuwe lijf klaar.

– Nadat de kop zich heeft losgemaakt van het lijf, beweegt deze zich zelfstandig voort. Ook is te zien dat het afgeworpen lijf nog steeds op aanraking reageert. Filmpje: Sayaka Mitoh. –

Vragen
De onderzoekers hebben zeker twee soorten zeeslakken ontdekt die tot regeneratie van een nieuw lichaam in staat zijn. Hoe de slakken het voor elkaar krijgen, is onduidelijk. Maar de onderzoekers vermoeden dat zich aan het einde van de hals van de slakken stamcelachtige cellen bevinden die de regeneratie mogelijk maken. Ook is onbekend waarom de slakken hun lijf soms afwerpen (de onderzoekers zagen het één van hun zeenaaktslakken zelfs tweemaal doen). Mogelijk is het een behoorlijk ingrijpende manier om parasieten die verhinderen dat de zeenaaktslakken zich voortplanten, kwijt te raken. “Eén van de bestudeerde zeeslaksoorten (Elysia atroviridis) had parasieten in zijn lichaam,” zo vertelt onderzoeker Sayaka Mitoh aan Scientias.nl. “En deze ontwikkelde een parasiet-vrij nieuw lichaam.”


Zonder hart
Dat de zeeslakken zulke rigoureuze maatregelen nemen, is hoe dan ook heel bijzonder. Ze gooien letterlijk hun lijf, inclusief al die belangrijke organen weg en beginnen opnieuw. Het betekent dat de losse koppen ongeveer een week zonder hart leven. Voor ons ondenkbaar, maar de zeeslakken komen er mee weg. “We weten niet goed hoe dit komt,” stelt Mitoh. “Maar we vermoeden dat de kop, omdat deze zo klein is (ongeveer 5 millimeter lang) geen hart nodig heeft voor de bloedcirculatie.” Wat mogelijk ook helpt, is dat de zeeslakken in kwestie aan kleptoplastie doen. Hierbij nemen organismen celonderdelen van hun prooi over. In het geval van de zeeslakken gaat het dan om bladgroenkorrels. De zeeslakken eten algen en gaan vervolgens de bladgroenkorrels van deze algen gebruiken om zichzelf middels fotosynthese van zuurstof en energie te voorzien. “Energie en zuurstof verkregen middels fotosynthese helpt de kop mogelijk ook om te overleven en een lichaam te regenereren.”

De kop van de zeeslak, kort nadat deze zich los heeft gemaakt van het lijf. Afbeelding: Sayaka Mitoh.

Lijf
Wat ook heel opvallend is, is dat het afgeworpen lijf niet direct doodgaat. De onderzoekers zagen hoe de lichamen bleven bewegen en dagen op rij – en soms zelfs maandenlang – nog reageerden op aanraking. Geen van de lichamen regenereerde echter een nieuw hoofd. Dat het afgeworpen lichaam nog zo lang in leven blijft, biedt volgens Mitoh mogelijkheden. “Aangezien het afgeworpen lichaam nog maanden actief is, kunnen we mogelijk de mechanismen en functies van kleptoplastie bestuderen met behulp van levende organen, weefsels en zelfs cellen.”

Falen
Niet alle zeeslakken slagen er overigens in om nadat ze hun lichaam hebben afgeworpen een nieuw lijf te regenereren. Zo zagen de onderzoekers dat oudere zeeslakken vaak faalden. “We denken dat deze autotomie nogal veel van een zeeslak vergt (ze verliezen meer dan 80 procent van hun totale gewicht) en de oudere zeeslakken kunnen dat waarschijnlijk niet hebben.” Dat ze toch hun lichaam afwerpen en het erop wagen, lijkt misschien vreemd, maar dat is het niet. “Oude zeeslakken zullen sowieso spoedig sterven,” aldus Mitoh. “En er is natuurlijk altijd een kans dat ze de autotomie wél overleven en een parasiet-vrij lichaam verkrijgen.”

Hoewel de onderzoekers de opmerkelijke tactiek bij twee soorten zeeslakken hebben teruggezien, achten ze het niet onwaarschijnlijk dat er nog meer soorten zeeslakken zijn die tot deze extreme vorm van autotomie in staat zijn. Vervolgonderzoek moet dat uitwijzen en bovendien antwoord geven op de vraag hoe de zeeslakken het precies doen en waarom. En wie weet, kunnen wij mensen er uiteindelijk nog ons voordeel mee doen. “We verwachten dat aan het uiteinde van de nek van de zeeslakken stamcel-achtige cellen te vinden zijn die de verschillende organen voort kunnen brengen. Directe toepassing (van deze stamcellen, red.) is niet mogelijk, maar door te bestuderen hoe de celdifferentiatie (een proces waarbij niet-gespecialiseerde stamcellen middels celdeling gespecialiseerde cellen gaat voortbrengen, red.) werkt, kunnen we iets leren wat in de toekomst van pas kan komen in de regeneratieve geneeskunde.”