Genetische schakelaar bepaalt of vlees wit of rood is

Kippenvlees is lichtroze, rundvlees is rood. De kleur van vlees hangt samen met het bestaan van verschillende typen spiervezels. Het verschil is erfelijk bepaald en ontstaat al betrekkelijk vroeg in de embryonale ontwikkeling. Onderzoekers van de universiteit van Sheffield hebben bij embryo's van de zebravis een eiwit ontdekt dat als een soort schakelaar de vorming van rode spiervezels aanzet. Ontbreekt het eiwit, dan ontstaan witte spiervezels. Frappant is dat deze schakelaar ook een rol speelt bij het ontstaan van verschillende typen B-cellen in het immuunsysteem (Nature genetics, jan).

Rode en witte spieren verschillen niet alleen in kleur, ze hebben ook heel andere fysiologische eigenschappen. Een daarvan is de snelheid waarmee ze kunnen samentrekken. Men spreekt dan ook wel van `snelle' (de witte) en `langzame' spieren (de rode). Snelle spieren doen er iets meer dan zeven milliseconden over om maximaal op spanning te komen, de langzame ongeveer 100 (ms). De rode spieren ontlenen kun kleur aan het feit dat ze beter doorbloed zijn. Een biefstuk is daarom `saignant' te bereiden, kipfilet niet. Daarnaast bevatten rode spiervezels `rood' myoglobine, een eiwit dat op hemoglobine lijkt en eveneens in staat is zuurstof te binden. Rode spieren kunnen derhalve relatief veel zuurstof bevatten waardoor ze langere tijd actief kunnen zijn voordat vermoeidheid (lees: verzuring) toeslaat.

Witte spieren daarentegen zijn minder doorbloed en bevatten `wit' myoglobine dat niet zo veel zuurstof kan binden. Ze verzuren sneller, doordat melkzuur wordt gevormd als de spier zuurstof tekort komt. Bij de mens komt ook een gemengd type voor met rode en witte spiervezels. De verhouding tussen beide typen is niet per definitie fifty fifty. Duursporters hebben relatief veel rode spiervezels terwijl sprinters die een explosieve prestatie leveren, gewoonlijk meer witte vezels in hun spieren hebben.

De onderzoekers in Sheffield onderzochten bij de zebravis hoe het verschil tussen beide typen spiervezels tot stand komt. In de embryonale structuren waaruit de spieren ontstaan, de zogeheten mesodermale somieten, stuitten zij op een gen met de merkwaardige naam u-boot. Dit gen codeert voor het eiwit Blimp-1. Het gen wordt geactiveerd door bepaalde signaalmoleculen die in de voorlopers van de trage spiervezels aanwezig zijn. De aanwezigheid van Blimp-1 is voldoende om de ontwikkeling van trage spiervezels op gang te brengen. Dit eiwit was al langer bekend als een factor bij de rijping van B-cellen, witte bloedcellen die antistoffen tegen lichaamsvreemde organismen kunnen maken. De aanwezigheid van Blimp-1 bepaalt hier welk subtype B-cel ontstaat. Zijn rol in de vorming van spiervezels is echter volstrekt nieuw. De onderzoekers denken dat nader onderzoek van Blimp-1 in andere embryonale weefsels inzicht kan geven in de mechanismen die ertoe leiden dat identieke embryonale voorlopercellen verschillende differentiaties kunnen doormaken.