We dragen letterlijk stukjes van onze moeder, misschien zelfs grootmoeder, van onze broers, zussen, tantes en ooms met ons mee. ‘Microchimerisme’ heet dit verschijnsel. ‘Je kunt het bijna beschouwen als een door de evolutie ontwikkelde, natuurlijke vorm van orgaantransplantatie.’
Een jaar of vierentwintig geleden had Diana Bianchi een stukje uit de schildklier van een mens onder haar microscoop, en zag ze iets waar ze op slag kippenvel van kreeg. Het weefsel was afkomstig van een vrouwelijke patiënt met twee X-chromosomen, maar Bianchi zag onmiskenbare Y-chromosomen onder haar lens oplichten – tientallen. ‘Een deel van haar schildklier was heel duidelijk volledig mannelijk,’ zegt Bianchi.
Ze vermoedde dat dit het gevolg was van een zwangerschap. Jaren geleden had de patiënt een mannelijk embryo gedragen, en cellen daarvan moesten buiten de baarmoeder in het lichaam van de moeder zijn beland. Ze waren daar in de schildklier terechtgekomen (en hoogstwaarschijnlijk ook in een heleboel andere organen) en hadden de vorm en functie van de omringende vrouwelijke cellen aangenomen om er naadloos mee te kunnen samenwerken. Bianchi, inmiddels directeur van het Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development, stond versteld. ‘Haar schildklier was volledig omgevormd door de cellen van haar zoon,’ zegt ze.
‘Het is alsof je je hele familie met je meedraagt’
Dit was geen uniek geval. Bijna elke keer als een embryo zich innestelt en begint te groeien, stuurt het ook stukjes van zichzelf het lichaam van de draagster in. Dat begint al in de vierde of vijfde week van de zwangerschap. En die cellen zijn te vinden in zo’n beetje alle uithoeken van onze anatomie die er door wetenschappers op zijn nagezocht: hart, longen, borst, dikke darm, nieren, lever, hersenen. Daar kunnen ze dan blijven zitten en groeien en zich delen, tientallen jaren of zelfs, zoals veel wetenschappers vermoeden, een heel mensenleven lang. Ze gaan op in de vrouw die hen heeft verwekt.
Je kunt het bijna beschouwen als een door de evolutie ontwikkelde, natuurlijke vorm van orgaantransplantatie, zegt J. Lee Nelson van het Fred Hutchinson Cancer Center in Seattle. ‘Microchimerisme’ heet dit verschijnsel, en het is misschien wel de meest voorkomende manier waarop genetisch identieke cellen zich in twee lichamen tegelijk bevinden en ontwikkelen.
Micromozaïekje
Deze intergenerationele cellenoverdracht werkt twee kanten op. Niet alleen komen er foetale cellen via de placenta in het weefsel van de moeder terecht, ook verhuist een klein aantal cellen van de moeder naar de foetus; tot op volwassen leeftijd kunnen deze in het kind worden aangetroffen. Zo kan de uitwisseling van genetisch materiaal een leven lang plaatsvinden.
Volgens sommige wetenschappers zijn we allemaal misschien wel een micromozaïekje van een hele reeks verwanten, via opeenvolgende zwangerschappen: van oudere broers of zussen bijvoorbeeld, of van onze grootmoeder van moederskant, van tantes en ooms die deze grootmoeder heeft gedragen voordat onze moeder werd geboren. ‘Het is alsof je je hele familie met je meedraagt,’ zegt Francisco Úbeda de Torres, evolutiebioloog aan Royal Holloway in Londen.
Microchimerisme (vernoemd naar de Chimaera uit de Griekse mythologie, het fabeldier dat deels leeuw, deels geit en deels slang was) is daarmee een misschien nog wel algemener verschijnsel dan zwangerschap. Wetenschappers gaan ervan uit dat het bestaat bij iedereen die ook maar enige tijd een embryo heeft gedragen, én bij iedereen die ooit in een baarmoeder heeft gezeten.
Cellulaire erfstukken
Ook andere zoogdieren – muizen, koeien, honden, apen – lijken met zulke cellulaire erfstukken rond te lopen. Maar die geleende cellen verschijnen niet altijd op dezelfde plek en niet altijd in dezelfde aantallen. Er wordt gedacht dat microchimere cellen zich vaak in het lichaam bevinden in concentraties van een op de miljoen, een niveau ‘dat voor veel biologische meetmethoden tegen of op de grens van het onwaarneembare ligt,’ zegt Sing Sing Way, immunoloog en kinderarts in het Cincinnati Children’s Hospital.
Deze cellen zouden weleens tot de meest ondergewaardeerde architecten van het menselijk leven kunnen behoren.
Cellen die zo dungezaaid en onsystematisch in het lichaam te vinden zijn, kunnen volgens sommige wetenschappers geen echte gevolgen hebben. En zelfs onder wetenschappers die gespecialiseerd zijn in microchimerisme blijven alle hypotheses over wat deze cellen doen, en of ze überhaupt iets doen, ‘zeer omstreden’, zegt Way. Maar veel deskundigen denken wel dat ze niet zomaar als lijdzame passagiers ronddobberen in onze genomische zee.
Het zijn genetisch afwijkende entiteiten in een vreemde omgeving, met een eigen evolutionaire drang die kan botsen met die van het gastlichaam. En ze hebben misschien wel invloed op allerlei aspecten van onze gezondheid: op onze vatbaarheid voor infectie- of auto-immuunziekten, op het welslagen van een zwangerschap, misschien zelfs op ons gedrag. Als deze cellen inderdaad zo belangrijk blijken te zijn als sommige wetenschappers denken, zouden ze weleens tot de meest ondergewaardeerde architecten van het menselijk leven kunnen behoren.
Aanwijzingen
Er zijn al aanwijzingen gevonden voor wat deze rondzwervende cellen allemaal uitvoeren. Uit dierproeven blijkt bijvoorbeeld dat cellen die het muizenjong van het moederlijf heeft meegekregen, bijdragen aan een goede afstemming van de natuurlijke afweer, zodat de pasgeborene beter bestand is tegen virusinfecties. En als het muizenjong is opgegroeid, zouden de achtergebleven cellen van de moeder kunnen bijdragen aan het welslagen van de eigen zwangerschap, door te voorkomen dat de foetus (die immers voor de helft uit vreemd DNA bestaat) als lichaamsvreemde bedreiging wordt gezien.
Microchimere cellen kunnen wellicht ook verklaren waarom uit verschillende onderzoeken naar orgaantransplantatie naar voren komt dat het lichaam een donororgaan van de moeder makkelijker accepteert dan van de vader, zegt William Burlingham, transplantatiespecialist aan de Universiteit van Wisconsin-Madison. Hij deed begin jaren negentig onderzoek bij een patiënt die na zijn niertransplantatie ineens was gestopt met het nemen van afweeronderdrukkende medicijnen.
Normaal gesproken had dat ertoe moeten leiden dat zijn lichaam de nieuwe nier zou afstoten, maar ‘het ging prima met hem’, zegt Burlingham. De donornier was van zijn moeder, en haar cellen circuleerden nog in zijn bloed en in zijn huid. Na de transplantatie zag het lichaam die nieuwkomer dus als meer van het oude.
Gezondheid bevorderen
De foetale cellen die tijdens de zwangerschap het lichaam van de moeder in dwalen, kunnen misschien zelfs de gezondheid van de baby bevorderen. David Haig, evolutiebioloog aan de Harvard-universiteit, vermoedt dat die cellen wellicht plaatsen opzoeken waar ze de toevoer van voedingsstoffen aan het kind kunnen optimaliseren: in de hersenen van de moeder, om haar ertoe te bewegen het kind meer aandacht te geven. In de borst, om de melkproductie te stimuleren. In de schildklier, om voor een wat hogere lichaamstemperatuur te zorgen.
Misschien kunnen de cellen ook ingrijpen in de vruchtbaarheid van de moeder, zegt Haig, zodat het langer duurt voor ze weer zwanger wordt en het kind langer van haar onverdeelde aandacht kan profiteren. Foetuscellen kunnen vervolgens ook als informatiedragers fungeren voor toekomstig kroost in dezelfde baarmoeder, zegt Úbeda de Torres. Een latere foetus die in cellen van eerder gedragen broers of zussen weinig verwantschap bespeurt, zal volgens hem misschien gulziger zijn bij het opnemen van voedingsstoffen uit het lichaam van de moeder, in plaats van nog iets over te laten voor toekomstige kinderen, die misschien ook weer van een andere vader zullen zijn.
‘Ik denk echt dat het een verzekeringspolis is die de baby op de moeder neemt’
Of moeders ook baat hebben bij microchimerisme is moeilijker vast te stellen. Het zou goed kunnen dat hoe beter de embryocellen in het lichaam van de moeder infiltreren, hoe beter zij in staat is het weefsel van haar foetus te verdragen, wat de kans op een miskraam of complicaties bij de bevalling verkleint. ‘Ik denk echt dat het een verzekeringspolis is die de baby op de moeder neemt,’ zegt Amy Boddy, biologisch antropoloog aan de Universiteit van Californië in Santa Barbara. ‘Zo van: hé, niet aanvallen.’
De cellen die na de bevalling in het lichaam van de moeder achterblijven, kunnen er ook aan bijdragen dat toekomstige zwangerschappen makkelijker verlopen (als de vader althans dezelfde is). Complicaties zoals zwangerschapsvergiftiging komen minder vaak voor naarmate iemand meer kinderen met dezelfde partner krijgt. En de cellulaire afgezanten die de moeder afgeeft aan het lichaam van haar kind, kunnen mams misschien helpen door ervoor te zorgen dat het kind een goede slaper wordt, of gewoon een niet al te lastige baby.
Ongewenste indringers
Maar microchimerisme is voor moeders niet altijd een pretje. Nelson en andere onderzoekers constateren dat vrouwen met meer foetale cellen op de lange termijn ook meer kans lopen op het ontwikkelen van bepaalde soorten auto-immuunziekten, misschien doordat in sommige moederlichamen de cellen van de kinderen na de bevalling als ongewenste indringers worden ervaren.
Nathalie Lambert, die als postdoc met Nelson heeft gewerkt en nu werkzaam is bij het Franse onderzoeksinstituut Inserm, zag in proeven dat foetale cellen bij muizen ook antilichamen kunnen voortbrengen die aanvallen uitlokken op de eigen cellen van de moeder. Maar het ligt nog ingewikkelder. ‘Ik denk niet dat ze kwaadaardig zijn,’ zegt Nelson over foetale cellen die de boel ontregelen. Zij en andere onderzoekers hebben ook aanwijzingen gevonden dat foetale cellen soms juist auto-immuunreacties bestrijden. Van sommige aandoeningen, zoals reumatische artritis, nemen tijdens en tot kort na de zwangerschap de symptomen daardoor juist af.
De wetenschappers zijn er niet over uit of de lichaamsvreemde cellen daar schade aanrichten of die juist herstellen
Ook in andere contexten kunnen foetale cellen zowel helpen als schaden, of geen enkel effect hebben. Er zijn voorbeelden bekend van uit de foetus afkomstige microchimere cellen die naar het hartweefsel van muizen trokken die halverwege hun draagtijd een hartaanval kregen, van cellen die de alvleesklier reguleerden bij muizenmoeders die net diabetes hadden ontwikkeld en van cellen die werden aangetroffen in tumoren en littekenweefsel van keizersnedes bij mensen. Maar de wetenschappers zijn er niet over uit of de lichaamsvreemde cellen daar schade aanrichten of die juist herstellen, of dat het simpelweg willekeurige passanten zijn die er bij toeval zijn waargenomen.
Die vragen zijn erg moeilijk te beantwoorden, zegt Way, omdat het zo lastig is om onderzoek te doen naar deze cellen. Ze zitten dan misschien wel in ons allemaal, maar ze zijn erg zeldzaam en zitten vaak verstopt in moeilijk te bereiken inwendig weefsel. De wetenschap weet nog niet of de cellen actief afreizen naar een specifieke bestemming, of door de cellen van de moeder naar specifieke organen worden getrokken – of dat ze gewoon zoals riviersediment in de stroom van het bloed worden meegevoerd. En men is het er ook niet over eens hoeveel microchimerisme een lichaam aankan.
Bij gebrek aan bewijs houden wetenschappers er rekening mee dat het kan tegenvallen. ‘Al wil ik toch graag denken dat microchimerisme grotendeels of zelfs helemaal goedaardig is,’ zegt Melissa Wilson, computationeel evolutiebioloog aan Arizona State University.
Enorme mogelijkheden
Maar als microchimerisme echt een rol speelt in auto-immuunziekten en het welslagen van het voortplantingssysteem, biedt dat enorme mogelijkheden voor nieuwe behandelingen. Het zou bijvoorbeeld een optie kunnen zijn, zegt William Burlingham, om bij de ontvanger van een donororgaan cellen van de moeder in te brengen, die dan als kleine ambassadeurs het lichaam kunnen verleiden tot het accepteren van nieuw weefsel. En behandelingen op basis van microchimerisme zouden volgens Amy Boddy de last kunnen verlichten van risicovolle zwangerschappen, want die lijken vaak te worden veroorzaakt door een al te agressieve afweerreactie in het lichaam van de moeder.
Ze kunnen ook de ervaring van draagmoeders verbeteren, die meer kans lopen op complicaties zoals hoge bloeddruk, vroeggeboorte en zwangerschapsdiabetes. De stamcelachtige eigenschappen van de cellen kunnen zelfs helpen om tot betere behandelingen te komen voor genetische aandoeningen die al in de baarmoeder worden behandeld. Een onderzoeksgroep aan de Universiteit van Californië in San Francisco onderzoekt of dat mogelijk is bij de bloedziekte alfa-thalassemie.
‘Het heeft mijn denken wel veranderd, mijn idee van wie ik ben’
Voordat dit allemaal werkelijkheid wordt, moeten er eerst nog wat vragen worden beantwoord. Er zijn aanwijzingen gevonden dat microchimere cellen van verschillende bronnen soms wedijveren om dominantie, of elkaar zelfs de tent uit vechten. Als dit verschijnsel zich ook voordoet bij eventuele therapieën, moeten artsen goed uitkijken welke cellen ze bij mensen inbrengen en wanneer, zodat de kostbare lading niet meteen verloren gaat.
Misschien nog belangrijker is dat we nog niet weten hoeveel microchimere cellen er nodig zijn om iemands gezondheid te beïnvloeden. En volgens Kristine Chua, biologisch antropoloog aan de Universiteit van Californië in Santa Barbara, is die drempel waarschijnlijk bepalend voor de praktische uitvoerbaarheid van deze theoretische behandelingen.
Maar al is er nog veel onzeker, de deskundigen die ik heb gesproken denken allemaal dat microchimerisme van groot belang zal zijn. Deze cellen zijn zo volhardend, zo alomtegenwoordig en evolutionair gezien zo oud, zegt Boddy, dat ze wel effect moeten hebben. Alleen al het feit dat ons lichaam ze toestaat om daar decennialang te blijven zitten en te groeien, te veranderen en zich te ontwikkelen, kan ons veel leren over ons afweersysteem – en daarmee over wie we zijn. ‘Het heeft mijn denken wel veranderd, mijn idee van wie ik ben,’ zegt Diana Bianchi, die zelf een zoon heeft. Ook al is die nu volwassen, zij draagt hem nog altijd bij zich – en hij haar.
