Erfelijkheid is meer dan DNA


door Hans Huiberts

overgenomen uit de Breeders Special 2019 van het blad Draf&Rensport, nr. 11.

Boven: De zaadcellen zijn op weg naar de eicel, in de allereerste race
van het nieuwe individu. Alleen de winnaar mag naar binnen.
De zaadcellen bevatten allemaal precies hetzelfde DNA.



In vorige uitgaven van de Breeders Special zijn artikelen gepubliceerd over DNA, genen, chromosomen en de X-factor. Dat is de basistheorie over de erfelijkheid. Nu gaan we ons eens verdiepen in het functioneren van lichaamscellen en specifiek de geslachtscellen, met het oog op de bevruchting. Ook de invloed van externe factoren komt uitgebreid aan de orde. Op internet zijn voor jonge echtparen allerlei tips vinden over hoe de vrouw het beste zwanger kan raken en een gezond kind ter wereld kan brengen. Je kunt deze adviezen zo doortrekken naar de paardenfokkerij en dat gaan we nu doen. Er blijkt dat de invloed van de fokker veel groter is dan we vroeger hebben gedacht.

Het volwassen paardenlichaam bestaat uit meer dan honderd biljoen cellen. Dat is een 1 met 14 nullen. Al deze cellen voeren samen alle functies van het lichaam uit en vormen zo het paard. Zij functioneren niet afzonderlijk, maar werken samen in weefsels en organen. Een volwassen paard bestaat uit meer dan 1000 soorten gespecialiseerde cellen, zoals pees-, spier-, bot-, darm-, hart-, hersencellen, etc. Toch zijn al deze cellen afkomstig van die eerste bevruchte eicel. Het is heel bijzonder dat het DNA in alle cellen van een individu gelijk is, terwijl er toch heel veel verschillende soorten cellen en organen zijn. Er kunnen wel mutaties (veranderingen) in het DNA optreden door invloeden van buitenaf (bijv. zonlicht, medicijnen, vrije radicalen) of door fouten bij de celdeling. Dikwijls kan een cel de verandering zelf weer teniet doen. Als een mutatie ontstaat in zaadcellen of eicellen, wordt hij erfelijk en komt dan ook voor in alle lichaamscellen van de volgende generatie(s). Dat kan negatief, maar soms ook positief zijn. Lichaamscellen blijven zich delen en oude of beschadigde cellen sterven af. Per dag worden miljoenen cellen aangemaakt en ook opgeruimd. De opperhuid van de mens vernieuwt zich elke maand, die aan de binnenkant van zijn darmen gaan maar 5 dagen mee. Cellen van sommige andere organen worden vervangen door de in het beenmerg aangemaakte stamcellen. Andere cellen zoals de zenuwcellen worden niet vervangen.

 

Boven: Doorsnede van een lichaamscel. De chromosomen (DNA) bevinden zich in de celkern
(Nucleus). De nucleolus is een bolletje in de celkern, waarin zich rRNA en mRNA bevindt,
nodig voor eiwitproductie. Buiten de celkern zweeft allerlei genetisch materiaal dat van
de moeder(lijn) afkomstig is. De (vele) mitochondriën zorgen voor de energievoorziening
van de cel en worden van moeder naar dochter doorgegeven.

Chemie
Het functioneren van lichaamscellen van mensen en dieren is een complex systeem van chemische processen. In theorie is het DNA in alle celkernen van een individu gelijk, maar de cellen oefenen verschillende functies uit door de plek waarop ze zich bevinden, door onderlinge beïnvloeding en verschillende chemische processen. In elke levende cel is een samenspel van meer dan duizend verschillende chemische reacties verantwoordelijk voor het genereren van energie, het functioneren van de cel en het samenstellen van de bouwstenen voor een nieuwe cel. De genen op de chromosomen in de celkern kunnen AAN of UIT worden gezet. Afhankelijk van welke genen AAN staan in de verschillende types cellen, zullen zij verschillende acties uitvoeren en ook elkaar beïnvloeden. Het DNA bevat alle informatie voor de cel om functionele eiwitten te produceren. Deze eiwitten zijn belangrijk voor heel veel processen in het lichaam. Voor de productie van een eiwit wordt eerst in de celkern de genetische informatie van DNA overgeschreven in een RNA kopie (mRNA). Dit proces wordt transcriptie genoemd. Vervolgens verlaat het RNA de celkern en het wordt in het cytoplasma vertaald naar een eiwit, bestaande uit aminozuren. Voorbeelden van deze eiwitten zijn transporteiwitten, enzymen en hormonen. Het is een wirwar van chemische processen, waarbij het ene het andere beïnvloedt. Bepaalde moleculen (zoals voeding, suikers) gaan de cel binnen en andere (zoals energie en afvalstoffen) komen er weer uit, met als transportmiddel het bloed in de haarvaten. Verder is een cel in staat zichzelf te delen en informatie uit de omgeving op te nemen en te verwerken. De kennis over het leven is in de laatste decennia explosief vergroot. Toch begrijpen we nog steeds niet hoe de cellen precies functioneren. Het is uiterst ingewikkeld. Wel is de mens in staat om verstoorde lichaamsprocessen met medicijnen te beïnvloeden en ook om met supplementen bepaalde functies te verbeteren, bijv. bij koerspaarden. Daar kunnen soms bijwerkingen bij optreden, waardoor andere processen worden verstoord. We moeten niet denken dat na de voorgeschreven wachttijden alle na- en bijwerkingen voorbij zijn. Van mensen weten we dat ze vaak nog heel lang last houden van antibiotica gebruik. Bij paarden zal dat niet anders zijn. Het is heel goed mogelijk dat medicijngebruik, voeding of stress bij een koerspaard later invloed heeft op zijn/haar producten. Daar krijgen we steeds meer inzicht in.

Boven: De microscopisch kleine zaadcellen hebben een lange weg te zwemmen,
vanuit de baarmoeder tot diep in de eileider waar de snelste zaadcel de eicel tegenkomt.


Het nieuwe leven
Gemiddeld is een merrie elke drie weken rond de vijf dagen hengstig. De eisprong vindt zo'n 24 uur voor het einde van de hengstigheid plaats. De kunst is om de merrie zo dicht mogelijk bij de eisprong te laten dekken of insemineren. Dan worden miljoenen zaadcellen ingespoten in de baarmoeder van de merrie. Vers sperma behoudt zijn bevruchtend vermogen 36-48 uur, diepvriessperma 12-20 uur. De zaadcellen hebben een moeilijke weg te gaan voordat ze in de eileider komen op weg naar het eitje. Dat kan enkele uren duren en dan moeten ze ook nog gokken of ze de linker of rechter eileider zullen nemen. Het is een onderlinge race en wie het eerst bij de rijpe eicel aankomt mag naar binnen. De kans op succes is het grootst als de zaadcellen al onderweg zijn, vóórdat de eisprong uit de eierstok plaatsvindt. De eicel ‘leeft’ namelijk maar 6-24 uur en de kans op bevruchting is het grootst vlak na de eisprong. Bij het binnendringen van de eicel verliest de zaadcel zijn staart met daarop de mitochondrieën, die zorgen voor de energievoorziening van de cel. De kop van de zaadcel komt bij de kern van de eicel en ze versmelten daar. Zaadcel en eicel bevatten elk 32 chromosomen in hun kernen. Door de samensmelting van beide kernen komt het aantal chromosomen weer terug op 64 (32 paren), het normale aantal voor een paard. Het vaderpaard voegt alleen zijn chromosomen toe aan een eicel, die veel meer ‘erfelijkheid’ bevat dan alleen het DNA op de chromosomen van de moeder. Logisch dat de moeder ook genetisch van veel groter belang is dan de vader, maar daar hebben we al eens over geschreven. Direct na de samensmelting begint de eerste deling van de bevruchte eicel en wordt de eerste belangrijke stap gezet naar de vorming van een heel nieuw paard. De bevruchte eicel begint de reis naar de baarmoeder, waar ze na 4-5 dagen aankomt. Het embryo nestelt zich na 15 dagen in de baarmoederwand en blijft groeien door steeds maar nieuwe celdelingen. Daar zijn bouwstoffen en energie voor nodig en die komen eerst van de eicel zelf en later van de moeder via de placenta (nageboorte). Die moeder moet dus goed worden verzorgd en gezond zijn. Ook na de geboorte moeten de zogende moeder en het opgroeiende veulen onder optimale omstandigheden worden gehouden. Fouten die ontstaan tijdens de eerste celdelingen van een bevruchte eicel, kunnen leiden tot een miskraam, een ongezond product of zelfs tot afwijkingen in het nageslacht. Een embryo ontwikkelt zich volgens een bepaald genetisch programma. De verdere ontwikkeling vindt plaats in de baarmoeder en wordt mede beïnvloed door externe factoren, zoals de gezondheid, het temperament, de voeding en de bewegingsruimte van de moeder. Luchtvervuiling (bijv. ammoniak in de stal), parasieten, ziekte en medicijnen kunnen defecten veroorzaken, zowel in het DNA als de rest van de cellen. 

Boven: De zaadcel nadert de eicel, alleen de kop met de chromosomen gaat naar binnen.
Het staartje met zijn mitochondriën blijft achter. Het nieuwe individu heeft alleen
de mitochondriën van de moeder.


Externe invloeden
Op allerlei websites kun je tegenwoordig lezen hoe en wanneer je als echtpaar met een kinderwens de meeste kans hebt op een goede zwangerschap en een gezonde baby. Om zo gezond mogelijke ei- en zaadcellen te krijgen moet je minstens een aantal maanden vóór de bevruchting starten met een gezonde leefstijl. Veel dingen die we doen in de periode vóór de bevruchting kunnen gevolgen hebben voor de toekomstige ontwikkeling van het kind. Jarenlang pilgebruik, een ongezonde leefstijl, drank- en drugsgebruik, stress, roken, ongezond eten en vele andere factoren hebben invloed op het embryo en verhogen ook het risico op een slechte gezondheid van de kinderen. Denk hierbij aan angststoornissen, immuunziekten en stofwisselingsziekten, zoals suikerziekte en hart- en vaatziekten. Ook de kansen op bevruchting worden veel kleiner bij een ongezonde levensstijl, maar tevens door bepaalde soorten deodorant, tandpasta, zonnebrandcrême, etc. Wat een verantwoordelijkheid hebben de aanstaande ouders tegenwoordig, nu we dit allemaal weten.
Het wordt steeds meer duidelijk hoe externe factoren ons functioneren kunnen beïnvloeden. Zo is recent bij mensen een verband aangetoond tussen voeding, in het bijzonder de werking van de darmflora, en het functioneren van het brein. Externe factoren hebben zowel directe invloeden op het individu als een interactie met de erfelijke aanleg. Nieuwe eigenschappen, die zijn ontwikkeld in reactie op een externe factor, blijken zelfs overerfbaar, zonder dat het DNA is veranderd. Onze omgeving en onze manier van leven zijn dus bepalend voor het functioneren van onze eigen cellen, maar ook voor de ontwikkeling van volgende generaties.

Rijpingsprocessen
Bij de rijping van zaadcellen vormen gedeelde cellen met 23 (mens) enkele chromosomen zich langzaam om tot op een kikkervisje lijkend  spermatozoïd, dat kan zwemmen, met in de kop de chromosomen en in de staart o.a. zijn mitochondriën. Dat duurt bij de menselijke man 10 tot 14 weken en dan worden de spermiën nog 1 tot 2 weken in de bijbal opgeslagen, voordat ze naar buiten mogen. Het zaad, dat vandaag wordt uitgestoten, is ruim 3 maanden geleden begonnen met rijping. Voor de vrouw geldt dat nog sterker. Bij haar geboorte heeft een vrouw een voorraad van enkele duizenden eicellen, waar ze het de rest van haar leven mee moet doen. Hiervan komen er gedurende haar vruchtbare leven een paar honderd tot rijping. Rijping van haar eieren duurt 4 maanden en ze produceert maandelijks slechts één eitje. In dat eitje zit o.a. de voeding voor de eerste dagen van het embryo. Een ongezonde levenswijze heeft negatieve gevolgen in het rijpingsproces.

Spermakwaliteit
Op verschillende websites bijv. van dokterdokter.nl en oudersvannu.nl worden tips gegeven voor betere kansen op zwangerschap. Lange tijd dachten we dat een tijdje seksuele onthouding een betere kwaliteit sperma zou opleveren. Maar het tegendeel blijkt waar. Meer seks (2 tot 3 zaadlozingen per week) zorgen voor een betere spermahoeveelheid en -kwaliteit. Maar er zijn veel meer factoren van invloed, zo wordt geadviseerd om minder te fietsen (knelling, warmte), geen saunabezoek, minder cosmetica (deo, aftershave), minder stress, niet roken, geen drugs, geen gevaarlijke stoffen in de werkomgeving, minder drinken, gezond eten (vitamine C) en minder overgewicht, maar ook geen ondergewicht.

Ook voor paarden
Het is zeer waarschijnlijk dat wat voor mensen geldt, ook paarden van toepassing is. Stress en medicatie zijn slecht voor een koerspaard, dat wisten we al. Dat van hengsten, die nog aan het koersen zijn, sperma wordt afgetapt, kan alleen goed samengaan, indien de hengst voldoende rust krijgt en geen medicatie. Misschien heeft dat iets te maken met het feit dat sommige dekhengsten in het eerste jaar na hun koerscarrière slecht bevruchten. Zaadcellen worden geproduceerd door celdeling. Indien de voorraad is beschadigd door ziekte of medicatie (of inteelt?), kan het een tijd duren totdat alles is hersteld of het komt daarna misschien zelfs nooit meer goed. Slechte bevruchters zijn het gevolg.

Bevruchtingspercentages

(Opmerking: Na publicatie van de Breeders Special 2019 stond in het blad Trot Infos een artikel over het aantal door de Franse hengsten gedekte merries in de periode 2009-2018. Dat heb ik kunnen gebruiken om de Breeders Special getoonde tabel te corrigeren en nog een paar hengsten toe te voegen. De gecorrigeerde tabel staat hieronder. Alleen de meest favoriete dekhengsten, die al wat langer dekken, staan genoemd.)

In Frankrijk mag een dekhengst maximaal 100 merries dekken. Dat is een uitstekende maatregel, die voor biodiversiteit zorgt en bovendien handig is om vaderpaarden te kunnen vergelijken. Dit heb ik gedaan met hun jaarlijkse aantallen veulens en dekkingen in de  jaren 2014-2017. De getoonde getallen in de middelste kolommen zijn de bevruchtingspercentages per jaar. In de 3 rechterkolommen staan de totalen over 2014-2017. De verschillen tussen de hengsten zijn opvallend groot. Timoko gaat aan kop met zijn bevruchtingspercentage. Zijn sperma-afname gebeurde in die jaren tussen het koersen door. Ook in dit opzicht is Timoko blijkbaar altijd een gezond, keihard en uniek paard geweest. Hoe anders is het jammer genoeg gesteld met ’s werelds beste vaderpaard Ready Cash. In 2016 had hij slechts 57 veulens en ook in 2018 bevruchtte hij zeer slecht na gebruik van een bepaalde medicatie. Hij was toen zelfs nauwelijks beschikbaar voor buitenlandse merries. Zijn ingevroren sperma is slecht bruikbaar. Ook Prodigious en Magnificent Rodney hadden een slecht jaar, resp. in 2015 en 2016. Van enkele oudere hengsten zie je het bevruchtingspercentage omlaag gaan: zie Ganymède, Jag de Bellouet en Gazouillis. Love You deed het na 2 mindere jaren in 2017 weer uitstekend en ook de stokoude, inmiddels overleden Coktail Jet scoorde nog hoog, maar hij zakt toch wel wat weg.
We zijn benieuwd naar de gegevens van 2018, maar die zijn nog niet op letrot.fr gepubliceerd.

Tabel 1: Franse dekhengsten in volgorde van
de beste gemiddelde bevruchtingspercentages in de jaren 2014-2017


Eicellen
Ook de eicellen van een merrie kunnen in hun maandenlange rijpingsproces worden beïnvloed door voeding, stress, gezondheid, medicijnen, etc. Voor een merrie is het misschien verstandig om haar niet onmiddellijk na beëindiging van haar koerscarrière te laten dekken. In de Volbloedwereld wordt vaak een jaar gewacht voordat de merrie wordt gedekt. We hebben recent voorbeelden gezien van merries, die voluit in training bleven en nog even enkele koersen meepikten, voordat ze werden gedekt. We zijn benieuwd wat de ervaringen hiermee zijn.

Conclusie
Wat kunnen we van al deze verworven kennis opsteken voor onze draverfokkerij? Het fokken van een veulen is veel meer dan twee stambomen bij elkaar voegen. Van ver vóór de conceptie tot aan de volwassenheid spelen externe factoren een zeer belangrijke rol en een fokker moet die zo gunstig mogelijk maken. Nu we dit weten is de rol van de fokker veel groter dan we vroeger hebben gedacht. Ook de fokker, die niet zelf zijn paarden verzorgt, is toch verantwoordelijk voor waar zijn paarden zijn ondergebracht. Verder is het toch heel bijzonder dat een groot, mooi en sterk dier als een paard in principe kan opgroeien met als basisgroeistoffen zuurstof, water en gras/hooi. Met dit artikel in het achterhoofd lijkt het verstandig om in de fokkerij zo dicht mogelijk bij de natuur te blijven. De fokmerrie dag en nacht in een groepje buiten laten lopen, zonder deken. Wel wat beschutting, droge voeten en altijd volop water gras/kuil/hooi aanwezig. Dit laatste moet dan natuurlijk wel van uitstekende kwaliteit zijn. Geen medische behandelingen of wormenkuren als dat niet strikt noodzakelijk is, ook niet in de maanden vóór de drachtigheid. Voor verdere toevoegingen tijdens de laatste fase van de dracht in de vorm van vitamines en paardenbrokken verwijs ik naar het artikel van Jan Kraak uit nummer 12-2017 van dit blad, dat nog is te lezen op deze website van de Fokkersvereniging onder [artikelen].
In de Breeders Special van 2019 stond nog een artikel van Jan Kraak over hetzelfde onderwerp, click op de link hieronder.

Bronnen:
- Cursus “Wat is leven?” bij HOVO-Alkmaar
- diverse websites, zoals wikipedia.org, paardenarts.nl, wetenschapsagenda.nl, dokterdokter.nl, oudersvannu.nl

Met dank aan Jopie van Doleweerd voor de eindcontrole.

Lees het artikel van Jan Kraak over: de verzorging van de fokmerrie

terug naar de artikelen

terug naar het Nieuws



© Copyright Fokkersvereniging