Al is de kans klein, het kan zijn dat u een spiegelmens bent. Alles aan uw lijf zit dan aan de verkeerde kant. Uw rechterhand zit links en uw linkerhand zit rechts. Hetzelfde voor uw voeten, uw billen en uw neusvleugels. Uw oren, uw schouders, uw mondhoeken, allemaal aan de verkeerde kant. En niemand die het merkt, ook u niet. Het lichaam lijkt immers symmetrisch, zolang het bij een oppervlakkige blik blijft tenminste. Want van binnen bent u als spiegelmens écht anders dan anderen. Zij hebben hun lever rechts zitten, u links, en met de alvleesklier is het precies omgekeerd. Uw dikke darm duwt zijn inhoud de andere kant op dan al zijn collega’s, en terwijl iedereen een linkerlong met drie lobben heeft en een rechter met twee, is het bij u net andersom. Mocht dat allemaal zo zijn, dan is er waarschijnlijk iets misgegaan in de dagen dat u nog op de punt van een naald paste.

Symmetrische eicel

“Hoe een embryo links en rechts van elkaar weet te onderscheiden, is nog maar kort bekend”, vertelt embryoloog prof. dr. Rob Poelmann. “Wel weten we al sinds tientallen jaren dat het onderscheid heel vroeg gemaakt wordt: al voor er enig orgaan gevormd is, zien we asymmetrie in de ontwikkeling van de linker- en de rechterhelft.” Is een eicel voor de bevruchting eigenlijk wel symmetrisch? “Ja, dan is er nog geen boven- en onderkant te onderscheiden, geen voor- en achterkant en al helemaal geen linker- en rechterkant. Bij zoogdieren tenminste. Insectencellen krijgen van de eierstokken al twee asymmetrisch verdeelde stoffen mee, die bepalen wat de voorkant en wat de achterkant zal worden.”

Bij de mens wordt al in de eerste dagen na de bevruchting bepaald wat voor en achter en onder en boven zijn. Voor een embryoloog betekent dat trouwens iets anders dan voor andere mensen, zegt Poelmann. “Wat is voor jou je bovenkant? Precies, jij denkt aan je hoofd. Maar in de embryologie bedoelen we daar de rugzijde mee, om de simpele reden dat bijna alle dieren met hun buik naar beneden en hun rug naar boven lopen. Mensen zijn een uitzondering waaraan wij onze terminologie niet aanpassen.” Hoe het embryo precies bepaalt wat de rugzijde wordt, is nog onderwerp van wetenschappelijke discussies. Speelt de plaats waar de spermacel binnendrong een doorslaggevende rol? Het lijkt erop, maar echt bewezen is het niet.

Putje met haren

De opkomst van de moleculaire biologie heeft de laatste tien jaar een stuk of vijftien genen opgeleverd waarvan duidelijk is dat ze betrokken zijn bij het onderscheid tussen links en rechts in het lichaam, zegt Poelmann. “Het is een hiërarchisch systeem. Als dat bovenaan faalt, kan het gebeuren dat alles andersom gebouwd wordt. Vorig jaar heeft een groep onder leiding van de Japanner Shigenori Nonaka met een elegant experiment aangetoond hoe die ‘masterswitch’ te manipuleren is.” Poelmann pakt er zijn eigen proefschrift bij, uit 1980.

“Kijk, hier zie je een elektronenmicroscopische opname van een muizenembryo. Nu zit hier een soort putje”- hij wijst op een plekje dat er wat ruw uitziet – “dat volzit met een stuk of honderd trilharen. Het gebiedje heet de primitiefknoop. Destijds hadden we geen idee waar die trilharen voor dienden, maar nu weten we dat ze een vloeistofstroom op gang brengen door allemaal naar links te wapperen. Aan beide kanten naast dit dieper liggende gebiedje zitten cellen die deze stroming kunnen opmerken, waarschijnlijk doordat de concentratie calcium verandert. In de normale situatie worden dan aan de linkerkant stoffen aangemaakt, die bepalen dat de ontwikkeling daar anders zal verlopen dan rechts.”

Spiegel-embryo’s

De Japanners zorgden dat ze bij muizenembryo’s een vloeistofstroom lieten lopen tegen de richting van de trilharen in, wat in een deel van de gevallen gespiegelde embryo’s opleverde. Ook is gebleken dat een embryo waarbij de trilharen door een constructiefout niet kunnen bewegen, overgeleverd is aan het toeval. De kans dat links en rechts verwisseld worden, is dan vijftig procent. Hoe ‘weten’ intacte trilharen eigenlijk het verschil? Dat zit hem in de moleculaire structuur, legt Poelmann uit. “Ze zitten zo in elkaar, dat ze overeind blijven staan als ze de ene kant op bewegen, en buigen als ze de andere kant opgaan. Het lijkt wel wat op de arm van een zwemmer die de schoolslag doet. Ons lichaam zit vol met soortgelijke trilharen, bijvoorbeeld in de luchtpijp, waar ze het slijm langzaam omhoogwapperen.”

In de primitiefknoop van het embryo zijn de trilharen allemaal zo geplaatst, dat de vloeistof naar links gaat stromen. Hoe weten ze eigenlijk hoe ze moeten staan? Als zo’n haar verkeerd om staat, zal hij toch de andere kant op wapperen? Poelmann: “Onder en boven liggen dan al vast, voor en achter ook. Dat biedt blijkbaar voldoende houvast voor een ordelijke plaatsing van de trilharen. Maar hoe dat precies in z’n werk gaat, is volgens mij niet bekend. Ik weet het in ieder geval niet.”

Halfgekeerde harten

Een menselijk embryo waarbij het met de trilharen is misgegaan, kan zich ontwikkelen tot een gespiegeld mens. Dat komt maar heel weinig voor. Daarnaast zijn er mensen die gedeeltelijk gespiegeld in elkaar zitten. “Er zijn allerlei variaties”, vertelt de hoogleraar. “Een deel van de organen kan omgekeerd zijn, of een deel van één orgaan. Wij zijn vooral in het hart geïnteresseerd, en we hebben in onze collectie een aantal harten waarbij dat zo is. Zo zijn er bijvoorbeeld harten met twee rechter boezems. Dat geeft problemen, want dan kloppen de verbindingen niet. Het is alsof je bij een verbouwing besluit het toilet te verplaatsen, maar vergeet de bijbehorende leidingen te verleggen.”

Zo’n deelomkering ontstaat doordat er fouten optreden in de ontwikkeling nadat het embryo heeft ‘besloten’ wat links is. Met de trilharen zal dan niets mis zijn geweest, maar wel ergens lager in de hiërarchie, de veelheid van signaalmoleculen die daarna gevormd moeten worden. Uitvinden waar het precies is misgegaan in zo’n geval, is pas de laatste jaren echt mogelijk. Om de afwijkende harten die nu in de anatomische collectie zitten te repareren, komt die kennis uiteraard te laat, maar zulke naspeuringen kunnen wel helpen de abnormale ontwikkeling verder in kaart te brengen. Er zijn nog genoeg vragen te beantwoorden als het gaat om links en rechts. Waarom zijn er bijvoorbeeld veel meer mensen van nature rechtshandig dan linkshandig, maar komt linkshandigheid wel veel meer voor dan gespiegeldheid?

Van plastic en toch echt

Enkele jaren geleden baarde de Duitser dr. Günther von Hagens veel opzien met zijn reizende tentoonstelling ‘Körperwelten’. Te zien waren menselijke lichamen die door middel van een door von Hagens ontwikkelde techniek geplastificeerd waren; geplastineerd, noemde hij het zelf. Water en vetten worden daarbij vervangen door plastic. De Leidse afdeling Anatomie gaat binnenkort ook zelf plastineren met een verbeterde en daardoor onderhoudsvrije methode, om anatomische preparaten beter te kunnen inzetten in het onderwijs. Een geplastineerd lichaamsdeel of orgaan kun je namelijk gewoon vastpakken. Dat blijkt als prof. dr. Rob Poelmann een biggetje tevoorschijn haalt. Een pasgeboren biggetje, zou je zeggen, maar dan met een geheel opengewerkte buik. De organen zijn heel goed te zien. Het geheel ruikt nergens naar en de houdbaarheid is eindeloos. Poelmann: “het is een dure techniek, waar we speciale, gepatenteerde vloeistoffen voor gebruiken. Maar als je dit ziet, weet je dat het de moeite waard is. Dit is toch veel instructiever dan een preparaat dat op sterk water in een glazen pot ronddrijft!”