Copyright Hubrecht Institute, credit: Jelmer Hoeksma 24 juni 2025 Zebravissen met een tweede staart: onverwachte inzichten in staartontwikkeling Terug naar nieuws Onderzoekers van de groep van Jeroen den Hertog hebben een verrassend mechanisme ontdekt achter de staartontwikkeling in zebravisembryo’s. In een studie die onlangs verscheen in Development, laten ze zien dat cellen afkomstig van een tijdelijk orgaan, het Kupffer’s vesicle, een essentiële rol spelen bij de normale staartontwikkeling. Als deze cellen niet op de juiste manier migreren, ontstaat er een extra staart. Dit wijst op een tot nu toe onbekende groep cellen die bijdraagt aan de vorming van de staart. Copyright Hubrecht Institute, credit: Jelmer Hoeksma Van schimmelstoffen naar zebravisstaarten De ontdekking is voortgekomen uit een project waarbij onderzoekers met zebravisembryo’s op zoek gingen naar biologisch actieve stoffen uit schimmels. Tijdens deze screening viel een opvallend effect op: een schimmelfiltraat van de soort Ceratocystis populicola veroorzaakte een tweede staart in de embryo’s. Nader chemisch onderzoek wees uit dat de stof een zogenaamde monoterpeen was. Monoterpenen zijn vluchtige stoffen die ook voorkomen in sommige parfums en deodorants. Een van deze stoffen, geraniol, bleek bijzonder krachtig. Embryo’s die tijdens een cruciale ontwikkelingsfase vier uur lang werden behandeld met geraniol, ontwikkelden opvallend vaak een tweede staartachtige structuur. Cellen van het Kupffer's vesicle (groen) migreren niet als de zebravissen behandeld zijn met geraniol (onder), terwjil ze zich door de staart verspreiden in onbehandelde embryo's (boven). Copyright: Hubrecht Institute, credit: Jelmer Hoeksma. Cellen van een verdwijnend orgaan migreren niet Normaal gesproken verdwijnt het Kupffer’s vesicle nadat het zijn rol in het vormen van links-rechts-as van het embryo heeft vervuld. De epitheelcellen waaruit het Kupffer’s vesicle bestaat, migreren dan naar de staart in wording, waar ze bijdragen aan de opbouw van weefsels. Deze cellen dragen onder andere bij aan het presomitische mesoderm (voorloper van spierschijven), de somieten (bouwstenen van rugspieren en wervels), en de chorda (de centrale structuur van de embryonale staart). In embryo’s die met geraniol werden behandeld, bleven deze cellen echter op hun oorspronkelijke plek zitten. Daar begonnen ze samen een tweede staartachtige structuur te vormen, waarin genen tot expressie kwamen die kenmerkend zijn voor de eerdergenoemde staartweefsels, maar niet voor zenuwweefsel. Dit suggereert dat de structuur geen ruggenmerg bevat, en dus slechts een gedeeltelijke kopie van een staart is. Een onverwachte rol voor cellen uit het Kupffer’s vesicle Om te onderzoeken of deze cellen daadwerkelijk verantwoordelijk zijn voor het vormen van een tweede staart, blokkeerden de onderzoekers de vorming van het Kupffer’s vesicle met een genetische techniek. In deze embryo’s leidde behandeling met geraniol niet meer tot de vorming van een tweede staart, terwijl de normale staart zich nog steeds ontwikkelde. Dit toont aan dat de tweede staart specifiek ontstaat uit cellen van het Kupffer’s vesicle, en dat deze cellen in een normaal embryo waarschijnlijk opgaan in de eerste, functionele staart. Als dit migratieproces wordt verstoord, zoals bij behandeling met geraniol, blijven ze achter en vormen ze een tweede, afwijkende structuur. Het experiment laat zien hoe nauwkeurig de migratie van cellen gereguleerd moet worden om te voorkomen dat er geen tweede staart wordt gevormd. De waarde van nieuwsgierigheid Deze studie laat zien hoe fundamenteel, nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek onverwachte inzichten kan opleveren. Wat begon als een zoektocht naar bioactieve schimmelstoffen, leidde tot een ontdekking over weefselontwikkeling bij gewervelde dieren. De identificatie van een nieuwe groep cellen die bijdraagt aan de vorming van de staart en het mechanisme achter het ontstaan van een tweede staart geven nieuwe aanknopingspunten om te begrijpen hoe embryonale structuren zich correct vormen, en wat er mis kan gaan. Video's Cellen van het Kupffer's vesicle migreren niet in embryo's behandeld met geraniol × Publicatie Migration of Kupffer’s vesicle-derived cells is essential for tail morphogenesis in zebrafish embryos. Jelmer Hoeksma and Jeroen den Hertog. Development, 2025. Jeroen den Hertog is groepsleider en managing director bij het Hubrecht Institute en hoogleraar Moleculaire Ontwikkelingszoölogie bij de Universiteit Leiden
