Waar moet het leven zetelen wanneer zijn delen opnieuw gerangschikt worden?

From Talk2000.NL

Jump to: navigation, search
  • Bron: De relatie tussen leven en dood
  • door Lyall Watson
  • ISBN 90-6045-915-6
  • pagina 30 en verder

(Deze tekst is op een paar enkele woorden na integraal overgenomen; tussen haakjes zijn enkele woorden toegevoegd door het NPG)

  • De meest eenvoudige organismen, opgebouwd uit een enkele cel vermeerderen zich op dezelfde wijze als bacterien door deling in tweeen, waarbij een oudercel zich splitst in twee dochtercellen die ieder ongeveer de helft van het originele materiaal bevatten. Als de cel een kern heeft deelt deze zich het eerst zodat daarna iedere dochtercel een gelijk deel krijgt van het erfelijk materiaal van het organisme. Wanneer er ongepaarde structuren in een cel zijn, zoals de enkele celslokdarm in het kleine op een muiltje gelijkende, eencellige pantoffeldiertje (Paramaecium), krijgt een van de dochtercellen deze. De andere dochtercel moet er zelf een maken volgens instructies die aanwezig zijn in zijn aandeel van de kern.


Parasitische eencellige dieren, zoals de malariaparasiet Plasmodium, die leven in de lichaamsvochten van hun gastheren, worden beschermd tegen de 'hardheid' van het uitwendige milieu en zijn aan alle kanten omgeven door een overvloed aan voedsel, dat ze eenvoudig kunnen absorberen door hun celmembramen. Onder deze ideale omstandigheden kan vermeerdering zeer snel plaats vinden. Daar de deling in tweeen voor hen te langzaam verloopt, gaan deze organismen over tot multipele deling, waarbij de kern zich snel splitst in een groot aantal deeltjes die ieder omgeven worden door een dun laagje protoplasma en uitgroeien tot een afzonderlijke cel. Het is de shock van deze plotselinge vermeerdering en de gelijktijdige uitstorting van biljoenen zeer kleine parasieten in onze bloedstroom die bij malaria de koorts veroorzaken. Door hun 'activa' op deze wijze te verdelen, kunnen zowel Paramaecium als Plasmodium zich verheugen in dezelfde soort van continuiteit zonder dood, evenals de bacterien.
Hoger op de ladder van de evolutie zijn er vele andere onsterfelijken. Een kleine vertegenwoordiger van de Holtedieren, de Coelenterata, draagt de naam van het mythische monster Hydra. Dit vanwege zijn vermogen om door middel van knoppen aan de zijkant van zijn lichaam nieuwe indivduen te vormen die afgesnoerd worden. De platworm Planaria vormt twee of meer complete wormen als hij in stukjes gesneden wordt op een wijze die voor andere organismen zeker fataal zou zijn.

  • Als bij een zeester een arm afbreekt, gaat dit deel de vier ontbrekende armen er bij vormen, (er ontstaat dan een dier met een lange en vierk korte armen; de komeetvorm)

terwijl het dier zelf zorgt voor een nieuwe arm (dit vermogen is het regeneratievermogen).
Vermeerdering op deze wijze is nuttig voor ieder organisme, als snelle vermeerdering noodzakelijk of voordeliger is, maar er is een valstrik.

  • Iedere dochtercel en iedere nieuwe knop ontwikkelt zich tot een nakomeling die precies op het ouder-organisme lijkt. Dit is prachtig zolang de omstandigheden niet veranderen. Maar in ons organische systeem zijn de voordelen aanwezig bij organismen die zichzelf kunnen veranderen om gelijke tred te houden met veranderingen in hun omgeving.


Het leven vond het antwoord op het dillema wat het geslacht betreft. Zelfs terwijl de meeste bacterien bezig zijn met deling, beginnen enkele te experimenteren met een directe uitwisseling van erfelijk materiaal tussen intacte individuen. In 1947 toonde Joshua Lederberg van de Universiteit van Colombia aan, dat de gewone darmbacterie Escherichia coli die iedere mens bij miljoenen meedraagt, soms voorkomt in twee vormen die elementaire, eenvoudige mannelijke of vrouwelijke kenmerken bezitten. Op sommige tijden nadert een lange cel van de mannelijke stam een cel van het dikke, meer ronde vrouwelijke type. Hij strekt een kort buisje uit, dat de celwand van het wijfje doorboort en erfelijk materiaal overbrengt. Dit 'transfer' proces duurt ongeveer twee uur, wat wil zeggen, dat geslachtelijke voortplanting bij bacterien zesmaal zo lang kan duren als de levensduur van een ongeslachtelijke generatie. Het lijkt een prettige manier om het leven te verlengen. De waarde van de transfer is hierin gelegen, dat cellen die later door de vrouwelijke bacterie zijn gevormd een vermenging vertonen van mannelijke en vrouwelijke kenmerken. De aanpassingsvoordelen van deze ontwikkeling zijn aanzienlijk. Sindsdien heeft geslachtelijke voortplanting in toenemende mate een belangrijke rol gespeeld in het leven van alle organismen. Een tijdlang bestond deze, naast de ongeslachtelijke technnieken van deling en knopvorming, in afwisseling van de generaties- de generatiewisseling. Maar tijdens de evoluite wegen tenslotte de voordelen van geslachtelijke voortplanting zwaarder dan alle andere methoden en er ontwikkelden zich organismen die zich geheel geslachteljk vermeerderden.

  • Dat wil zeggen dat ze manlijk en vrouwlijk konden zijn en dat ze zich alleen konden vermenigvuldigen door kleine deeltjes van hun laichaam- voortplantingscellen- af te geven, die zich verenigden en tot nieuwe individuen uitgroeiden. Voor de eerste keer waren de organismen werkelijk individuen met een begrensde levenscyclus. Ze werden geboren en groeiden, bereikten hun volwassenheid en vermenigvuldigden zich.


Maar dan- in tegenstelling met de bacterien die zich eenvoudig deelden en opnieuw begonnen-werden ze ouder en gingen ze dood. De prijs die we moeten betalen voor sex, is de dood.
Als een zekere compensatie voor het verlies van de onsterfelijkheid, winnen de organismen aan individualiteit. In plaats van alleen maar voorbijgaande fasen in een proces zonder einde, werden ze afzonderlijke eenheden met hun eigen unieke kenmerken. Terwijl het bij bacterien alleen mogelijk was om te zeggen, dat een 'proces' werd afgebroken, kan dezelfde gebeurtenis in de insektenwereld worden beschreven door te zeggen, dat een sprinkhaan is doodgegaan. Met de aanwezigheid van individuen wordt het mogelijk af te stappen van de generalisatie, dat dood optreedt, en over te gaan naar een speciale beschrijving: wie ie er nu precies dood gegaan?

  • Een nieuw probleem doemt echter op. We besloten eerder, dat een organisme nog leeft ondanks het feit, dat een aantal van zijn cellen dood was. We noemden tevens de opvatting, dat de dode cellen wat hun functie betreft als levend beschouwd konden worden, omdat ze nog steeds een rol speelden bij het in leven blijven van het organisme als geheel. Wanneer individuen behoren tot een hecht verbonden maatschappij kunnen ze op precies dezelfde wijze worden beschouwd.


De zooloog Clairborne Jones weer er op, dat het even moeilijk is een bevredigende definitie van een individu te geven als van een soort. Hij meent, dat de honingbij bijvoorbeeld in het geheel geen organisme is, maar dat dit alleen een volledig kunsmatige opvatting van de mens is. Het is de bijenstaat die als organisme optreedt. Als dit waar is, wat is er dan aan de hand als een werkbij gedood wordt? Is deze nu dood of is er alleen maar een aanwezig bestanddeel van de staat verloren gegaan? Er zijn zeer veel argumenten te vinden om de bijenstaat en het termietennest (ook witte mieren genoemd -vormen staten...) te beschouwen als echte organismen. De individuele werkbijen of termieten zijn onvruchtbaar en niet meer in staat zich te vermeerderen, evenals de rode bloedlichaampjes. In feite vervullen ze identieke rollen als 'halers' of 'dragers'. Ze hebben even weinig kans om zelf in leven te blijven als een geisoleerde bloedcel. Wie heeft dan de individuele identiteit, de bij of de staat?
Als de staat het organisme is, hangt zijn leven dan af van het aantal werk bijen, dat in stand blijft? Hoeveel werkbijen kunnen worden weggenomen voor men kan zeggen, dat de staat dood is? Het schijnt wel, dat het antwoord op dit dillemma hetzelfde is als wat toepasselijk is op de cellen in een lichaam - namelijk, dat leven en dood nast elkaar bestaan en dat een definitie van ieder, als deze al zin heeft, beide moet uitsluiten.
De mogelijkheid van sociaal levende organismen en van identiteit van de groep roepen een andere vraag op. Laten wij aannemen, dat een of andere vernietigende kracht van buiten af de staat uiteen doet vallen zonder een enkele bij te doden, maar deze alleen verspreidt over het omringende landschap. De staat is verdwenen, maar is het organisme nu dood? Zo niet, wat moet men dan zeggen als de verspreide bijen in anderee staten zouden worden opgenomen en er deel van gaan uitmaken?
(toevoeging; denk hierbij ook aan genetische manipulatie en het overgaan van soortgrenzen!) Als een wolf gedood wordt en door andere wolfen opgegeten zeggen we, dat hij dood is, maar is dit juist? Het dillema groeit. Waar moet het leven zetelen als zijn delen opnieuw gerangschikt worden? Dit is niet alleen een filosofisch probleem. Met de zich uitbreidende transplantatiechirurgie wordt dit een van de belangrijkste morele en wettelijke aangelegenheden.
Zeesponsen bestaan uit een massa cellen die georganiseerd is in een gemeenschap die functioneert als een geheel en door de meeste zoologen wordt beschouwd als een enkel organisme. Maar als u een spons in stukken snijdt en deze door een zijden doek drukt zodat alle cellen van elkaar gescheiden worden, groeit de gedsorganiseerde brij spoedig weer aaneen en bouwt deze opnieuw een volledige spons op. Een heel knap experiment op dit gebied is gedaan met de rode kortspons Microciona prolifera en de gele zwavelspons Ciona celata. Van elke soort werd een individu heel fijn gezeefd en de oplossingen werden door elkaar gemengt. Na 24 uur hadden de rode en de gele cellen zich weer georganiseerd en waren ze beide weer teruggekeerd tot hun oorpronkelijke vorm. Twee gescheiden levende organismen, die in het begin van het experiment aanwezig zijn, maar wie leefde er in het mengsel van de 'soep' en wie was er dood? De cellen waren alle levend, maar op welk stadium kunnen we het individuele leven voor ieder van de organismen vastleggen? En wat moeten we zeggen van het merkwaardige feit, dat enkele rode cellen heel gezellig waren ingebouwd in de gele spons?

  • (genetische manipulatie?)


Er is nu ruimte voor het argument, dat sponsen eerder kolonien dan afzonderlijke organismen zijn, maar Theodor Hauschka heeft aanvullende onderzoekingen gedaan bij een muis, beslist een organisme. Hij nam embryo's van een muis op de dertiende dag van de zwangerschap en maakte ze klein genoeg, dat ze konden passeren door een fijne injectienaald. Deze oplossing entte hij in de lichaamsholten van onbevruchte wijfjes van dezelfde stam. Na vijf weken bleken in de buikholten van al deze dieren grote gecoordineerde groepen van been- en andere weefsels te groeien. Deze celgroepen waren identiek met die van muize-embryo's van ongeveer een week oud. De gescheiden cellen waren klaarblijkelijk nog in staat zich weer te verenigen en te groeien, alsof ze van plan waren complete dieren te vormen, maar wat voor dieren? Waarschijnlijk muizen, maar wat voor muizen? Dezelfde die in de oorspronkelijke baarmoeder gevormd zouden worden? Zo niet wat is er dan van deze muizen geworden? Zijn ze dood?

  • Een leidraad voor dit gehele probleem is gelegen in het gedrag van de individuele cellen.

Veel verschillende celtypen kunnen zich verder rustig vermeerderen buiten het eigenlijke lichaam, mits onder geschikte omstandigheden. Deze techniek van de weefselcultuur vereist een juiste temperatuur en een ingewikkelde voedingsoplossing die ongeveer honderd verschillende ingredienten moet bevatten. Veel deskundigen op dit gebied hebben hun eigen truckjes om een cultuur te laten starten. Cellen van beenmerg of van de darmwand vermeerderen zich reeds vrijwillig in het llichaam. Ze hebben dus een betere kans voor cultuur buiten het lichaam. Embryonale cellen zijn ook geschikt als kandidaten, omdat ze reeds begonnen zijn om snel te groeien. Ze schijnen iets van dit proces te kunnen overdragen in nieuwe situaties.

  • In recente jaren zijn

[edit] geisoleerde weefsels gekweekt

uit cellen die afkomstig zijn van eenden, konijnen, koeien, schapen, paarden, muizen, rateen, Guinese biggetjes, apen en mensen. Als de cellen afkomstig zijn van een embryo, rangschikken ze zich vaak in een bepaalde struktuur zoals een spier of een bot van de juiste grootte en vorm van die van de soort. Geisoleerde plantencellen zijn er zelfs toe te brengen om geheel nieuwe organismen te vormen.
Een weefselcultuur die gestart is uit een enkele cel die afkomstig is van de groeiende scheut van een tabaksplant, heeft zich in het laboratorium ontwikkeld tot een volledige volwassen plant, compleet met wortels, bladeren en bloemen. Elke cel in ieder organisme heeft dit potentiele vermogen. In elke kern liggen alle benodigde instructies om een volledig functionele combinatie van cellen ini de vorm van een individu van deze soort, op te bouwen. Tot nu toe is op deze wijze nog geen dier opgebouwd maar theoretisch gezien is er geen reden waarom het niet mogelijk zou zijn honderden nieuwe individuen te kweken die identiek zijn aan de oorspronkelijke donor.
In de praktijk klopt dit echter niet. Dit staat bekend als de beperking van Hayflick. L. Hayflick is een expert op het gebied van weefselkweek die op het Wistart Instituut in Philadelphia werkt. Hier heeft hij ontdekt, dat een cultuur die uitging van embryonale cellen van de mens slechts ongeveer vijftig generaties doorgaat om zich te vermeerderen.

  • Hoe goed de omstandigheden ook zijn, de cultuur gaat op een bepaald ogenblik niet verder door - en sterft af.

Hayflick meent, dat dit een natuurlijke grens is en dat zelfs in het lichaam geen cel in staat is meer te doen dan dit. Als we terugkeren naar het beginpunt van het bevruchte ei, dan kunnen we er misschien nog twintig generaties aan toevoegen en dit totaal van een zeventigvoudige vermeerdering zou tot een voldoende aantal leiden om iedere cel in het lichaam twintig miljoen maal te vervangen. Het is zeker, dat dit meer dan genoeg is voor de levensduur van iedere mens, maar op dit ogenblik is er geen bewijs, dat de beperking van Hayflick toepasbaar is op cellen op hun eigen plaats. Het is echter duidelijk, dat cellen in een cultuur, na een groeiperiode waarin ze geisoleerd zijn, een vitale eigenschap verliezen. We zullen later zien, dat deze eigenschap nu is geidentificeerd en ik verwacht, dat door verbeteringen in de cultuurtechniek het mogelijk zal zijn deze eigenschap te behouden of te vervangen en de grens van Hayflick te overschrijden.
Het meest facinerende aspect van dit weefselonderzoek is de ontdekking wat er met een geisoleerde cultuur gebeurt, wanneer deze de tegenwoordige grens nadert. Cellen die gestart zijn als duidelijk herkenbare lichaamscellen van de mens, beginnen hun specifieke identiteit te verliezen. Nadat ze gedwongen zijn zich steeds maar te delen zonder in staat te zijn een orgaan of een weefsel te vormen, dat kenmerkend is voor de soort, schijnen de cellen te 'vergeten' wat van hen verwacht wordt. De beperking van Hayflick is verschillend voor iedere soort, maar hetzelfde gebeurt met de cellen van ieder organisme als ze het punt van 'ineenstoring' bereiken.
Ze schijnen hun geheugen te veliezen. Na lange tijd allerlei cellen te hebben gekweekt, blijkt ongeacht hun afkomst het zelfde. Hoog gedifferentieerde eenheden van de speekselklieren van bananenvliegen, (het proefkonijn van de erfelijkheidsonderzoekers), van de eierstokken van een schaap, van het inwendige oor van muizen of van de kroonbladeren van een bloem, ze glijden alle weg in anonimiteit. Ze worden tot vormloze, op schubben gelijkende cellen zonder enig teken van hun oorspronkelijke afkomst of bestemming. Ze worden vegeterende 'idioten'.
Deze anonieme, geisoleerde cellen dragen nog hun genetische baluwdrukken, ze voeden zich nog en groeien. Hun cytoplasma is in beweging en werkt en ze delen zich volgens voorschrift, maar het zijn zichzelf verdubbelende automaten gewordeen zonder een speciaal plan. Ze hebben hun identiteit en hun doel verloren en zijn in het geheel niet meer in staat om datgene te volbrengen , dat nog in hun chromosomen gecodeerd ligt.
De plannen zijn intact, ze bevatten alle instructies voor het leven, maar de cellen zijn 'vergeten' hoe ze deze moeten lezen. Deze vereenvoudigde cellen schijnen te zijn teruggekeerd naar een stadium, dat iets lijkt op de allereerste levende cellen die eens gevormd zijn. Ze worden weer opnieuw een soort van de grootste gemene deler, een niet-gespecialiseerd 'flatgebouw' dat in staat is alle richtingen uit te gaan. In de uitgeputte weefselcultuur gaan ze nergens heen, maar ze gaan juist dood. Er is slechts een weg om deze cellen te redden en dat is ze nieuwe instructies te geven.
Als geisoleerde cellen van de mens gevoed worden met een medium dat serum (deel van de bloedvloeistof...onstolbaar) van een paard bevat, beginnen ze meer te lijken op die van een paard en gaan ze met vernieuwde energie in deze richting verder. Of als de een of andere mutatie (een plotseling optredende erfelijke verandering... ) plaats vindt in een van de cellen, neemt een nieuwe stof met zijn eigen instructies het commando over en de cultuur gaat groeien boven de oude beperking van Hayflick uit. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij een cel die kanker veroorzaakt. Deze heeft een mutatie ondergaan die de cel instructies geeft, afwijkend van die van de oudercellen en is niet langer meer het voorwerp van hun beperking.
Het weefsel neemt een nieuwe identiteit aan met zijn eigen grenzen en deze kan op zijn beurt worden overtroffen door verdere veranderingen of wijzigingen.
Een andere methode om een snel achteruitgaande cultuur weer te doen herstellen is, deze snel weer in contact te brengen met het lichaam van de oorspronkelijke donor. Als de cellen ondertussen gemuteerd zijn, vormen ze soms een kwaadaardige groei, kanker. Maar als hun erfelijk materiaal ongewijzigd blijft, zullen ze dikwijls opnieuw gaan functioneren met al de oude kracht die in hen is. Ze zullen zich weer opnieuw op een bepaald doel richten, dat afhankelijk is van hun bepaalde ligging. Cellen uit de oogstreek van een kikkerembryo kunnen worden weggenomen en verplaats worden ergens in het darmkanaal. Hier vormen ze nieuwe darmwanden en geen inwendige delen van de ogen. Er is een coordinerend systeem, dat er voor zorgt, dat cellen in een bepaald gebied doen wat van hen verlangt wordt, hoewel ieder potentieel in staat is tot alles.
Als dat niet het geval was, dan zou een groep cellen die ingeschakeld is in de activiteit van een of ander gebied, iets totaal ongeschiktst kunnen produceren. Het zou zeer verontrustend zijn als een klein sneetje of een schaafwond bij de elleboog de cellen er toe zou aanzetten op een ongedisciplineerde wijze te regenereren en daar een baby zou ontstaan. Dit is niet zo buitennissig als het klinkt, omdat er soorten zijn, zoals de zoetwaterpoliep (Hydra), die het geheel op deze wijze doen. De onsterfelijken behouden een cellulaire vrijheid die ieder deel toestaat om het geheel te verdubbelen. sterfelijke soorten echter worden bestuurd op een wijze die de cellen ondergeschikt maakt aan het algemene plan.
De coordinerende centra die de erfelijke instructues 'doordrukken' zijn niet beperkt tot de hersenen of de endocriene klieren. Ze zijn nooit in een of ander deel van het lichaam geisoleerd, maar schijnen overal aanwezig te zijn. In het geval van de tabaksplant die uitgroeide tot een geheel nieuwe, goed gecoordineerde plant, moet de 'bestuurder' in de enkele geisoleerde cel aanwezig zijn geweest. Dit zou het geval kunnen zijn geweest bij alle afzonderlijke cellen en we zullen met de geschikte technologie op zekere dag in staat zijn om elke soort te laten groeien uit een van zijn kleinste delen.
Tot nu kunnen we alleen kleine weefselstukken maken uit geisoleerde lichaamscellen van dieren, maar we hebben een belangrijke en verreikende ontdekking gedaan. het feit dat geisoleerde cellen tenslotte hun biologische identiteit verliezen, dat ze het contact met het leven verliezen, geeft ons het eerste werkelijke inzicht in de aard van leven en dood.
We hebben gezien, dat deze twee stadia bijna niet te onderscheiden zijn, dat ze in wisselende verhoudingen naast elkaar voorkomen, langs een glijdende schaal zonder vaste punten. We hebben het leven gekenmerkt als een georganiseerde toestand en ontdekt, dat duidelijk dode cellen dikwijls de zelfde eigenschappen vertonen. We hebben eenvoudige zelfvermeerdering als een nuttig criterium uitgeschakeld. We hebben enkele mogelijkheden geschetst die onafscheidelijk verbonden zijn met onze poging om te bepalen waar het leven eindigt, en verondersteld, dat het nog in een of andere vorm voorkomt, zelfs in de materie die wij normaal als dood beschouwen. Nu, met de kennis dat cellen die te lang opzichzelf leven, veranderen van gerichte levende eenheden in gedesorganiseerde abnormaliteiten, hebben we de kiem te pakken van de theorie die al deze feiten omvat.
... Leven en dood zijn onderdeel van het zelfde biologische proces en verschillen alleen gradueel. Er is echter een derde toestand die kwalitatief verschillend is, zowel van leven als van dood. Dit is een stadium van anoniemiteit van een vorm die optreedt bij gekweekte cellen dicht bij de Hayflick grens. Deze cellen zijn niet levend in de normale betekenis, omdat ze de identiteit missen van de soort waartoe ze eenmaal behoorden. (denk o.a. aan klonen!) Maar ze zijn ook niet dood, omdat ze blijken door te gaan met activiteiten van het leven. Ze verschillen van levende bloedcellen en van dode huidcellen omdat ze de organisatie missen die kenmerkend is voor hun soort.
De afwezigheid van een dynamisch patroon is het overheersende kenmerk van de derde toestand die noch levend noch dood genoemd kan worden. Deze is een echte en duidelijk herkenbare toestand die geheel zijn eigen bestaansrecht heeft en een naam nodig heeft. Ik stel voor dat we deze voor het ogenblik 'goth' noemen... (goth bedoeld als woord zonder betekenis)

- er zijn dus drie toestanden van de materie. - bepalend is de aan of afwezigheid van een organisator - men kan zeggen dat leven kan bestaan zolang de zwaktste schakel in de keten het volhoudt etc etc

[edit] Resume

Deze tekst is op een paar enkele woorden na integraal overgenomen gezien het grote belang voor de (etische-)gentechdiscussie en de zeer duidelijke verwoording van standpunten. (tussen haakjes zijn enkele woorden toegevoegd)
De wetenschap is anno 2005 al weer iets verder dan hier is geschetst maar de hoofdpunten van deze tekst zijn actueler dan ooit.



  • ----

[edit] - Navigatie -

Keer terug naar: NPG;_Ethiek

>>> Hier bent u:

Deze pagina is onderdeel van de website: www.platformgentechnologie.nl ; korte URL: www.nlpg.nl/to?p=Waar_moet_het_leven_zetelen_wanneer_zijn_delen_opnieuw_gerangschikt_worden%3F
Het NPG verschaft info over genetische manipulatie en probeert des-info en mythes te onthullen.

npg_logo_75.gif

Retrieved from "http://www.talk2000.nl/mediawiki/index.php/Waar_moet_het_leven_zetelen_wanneer_zijn_delen_opnieuw_gerangschikt_worden%3F"
Personal tools