De dynamische bio-interface tussen mossel- en basofiele weefsels speelt een belangrijke rol bij snelle afgifte

Een team van scheikundigen van McGill University heeft in samenwerking met een collega van Charité-Universitätsmedizin in Duitsland een deel van het proces ontdekt dat mosselen gebruiken om zich aan rotsen te hechten en snel los te breken als de omstandigheden het toelaten.

In hun project genoemd In het tijdschrift Wetenschappenbestudeerde de groep het grensvlak tussen mosselweefsels en de draadbundel waarmee mosselen zich aan rotsen en andere voorwerpen hechten. Guoqing Pan en Bin Li, van de Jiangsu Universiteit en de Suzhou Universiteit, beide in China, publiceerden een artikel Perspectief essay in hetzelfde nummer van het tijdschrift waarin het werk wordt beschreven dat het team aan deze nieuwe inspanning heeft verricht.

Mosselen zijn tweekleppige weekdieren die in zoet- en zoutwateromgevingen leven. Ze hebben gelede schalen verbonden door een ligament. Spieren zorgen voor een goede afdichting bij het sluiten van de schaal. Mosselen gebruiken byssusdraden (ook wel baarden genoemd) om zich aan vaste voorwerpen zoals rotsen te hechten.

De byssusmossel is uitgebreid bestudeerd vanwege zijn unieke vermogen om niet-levende materialen (draden die draden vormen) aan levend weefsel te hechten en deze op verzoek te scheiden. Maar, zoals Pan en Lee opmerken, gaat het grootste deel van dit onderzoek over potentiële chemische bindingsmechanismen. Bij deze nieuwe poging concentreerde het onderzoeksteam zich in plaats daarvan op de dynamiek van de bio-interface.

Om beter te begrijpen hoe Byssus-draden zich verbinden met levend weefsel en hoe ze indien nodig kunnen worden verwijderd, heeft het onderzoeksteam verschillende technieken gebruikt om de draden en de weefsels waarmee ze verbonden zijn te bestuderen. Met behulp van verschillende soorten beeldvorming gecombineerd met spectroscopie constateerde het team dat de uiteinden van de filamenten verstrikt waren met lagen levend weefsel, die bedekt waren door ongeveer 6 miljard beweeglijke cilia.

Ze ontdekten ook dat het hebben van veel cilia zich vertaalt in een hoge mate van oppervlaktecontact, waardoor twee mechanisch verschillende materialen met elkaar kunnen worden verbonden. De onderzoekers merkten ook op dat de trillingen van de trilhaartjes de grip tussen de twee materialen hielpen versterken en een snelle vrijgave mogelijk maakten wanneer dat nodig was. Ze ontdekten dat de beweging van de cilia werd aangestuurd door neurotransmitters, die, zo veronderstellen de onderzoekers, uiteindelijk worden gecontroleerd door serotonine en dopamine.