Waterkanaaltjes verlenen zeeviseitjes hun drijfvermogen

Eitjes van zeevissen blijven drijven dankzij de activiteit van een moleculair waterkanaaltje, een zogeheten aquaporine, in het membraan van de eicel. Spaanse en Portugese visserijbiologen die onderzoek doen aan de veelgegeten zeevis de goudbrasem (Sparus aurata) riepen de hulp in van de Nijmeegse celfysioloog Peter Deen, vanwege zijn specifieke expertise op dit moleculaire terrein. Gezamenlijk ontdekten zij dat visseneitjes beschikken over een aquaporine-eiwit dat lijkt op het aquaporine-1 dat onder meer bekend is uit de niercellen van de mens (Science, 28 jan).

De eicellen van zeevissen die in open zee leven zwellen op tijdens hun ontwikkeling in het ovarium en krijgen daardoor vlak voor de ovulatie drijfvermogen. Dat de eitjes van zeevissen gaan drijven is cruciaal voor de overleving en de verspreiding van de larven. Alleen in de bovenste waterlagen is er voldoende zuurstof voor een goede ontwikkeling van de larven. En al drijvend worden de jonge visjes met de zeestroming meegevoerd naar nieuwe leefgebieden.

In de eicellen worden kort na de tweede meiosedeling de dooiereiwitten afgebroken. De losse aminozuren die daarbij vrijkomen garanderen een negatieve osmotische druk, waardoor water in de cel kan stromen. Tot nu toe was echter niet bekend hoe dat water de in principe waterdichte celmembraan kan passeren. De Spanjaarden en Portugezen hadden al een vermoeden dat daarbij wel eens een waterkanaaltje betrokken kon zijn, en schakelden Deen in om dat te verifiëren. In de visseneitjes troffen zij een eiwit dat voor 60 procent gelijk was aan aquaporines van zoogdieren.

De onderzoekers brachten het gen van het goudbrasemaquaporine over in de klauwkikker, Xenopus laevis, waarvan de eitjes makkelijk te bestuderen zijn. Op die manier achterhaalden zij dat het aquaorine al vroeg in de ontwikkeling in de eitjes geproceerd werd. Naarmate de eicellen rijpten verplaatste het aquaporine zich steeds meer naar de periferie van de cel tot het zich in volgroeide eicellen onder de plasmamembraan ophoopte. Tijdens de uitrijping van de eitjes verplaatste het eiwit zich naar de microvilli, waar het zou kunnnen fungeren als een waterkanaaltje in de membraan.

De ontdekking van de aquaporine in visseneitjes kan een praktische toepassing krijgen. Door deze kanaaltjes te blokkeren kan de zwelling van de eitjes worden voorkomen, waardoor ze kunnen worden ingevroren en bewaard. Dat is van groot belang voor viskwekerijen die graag doorlopend willen beschikken over rijpe eicellen.

    • Sander Voormolen