(weefselkweek) is een jonge methode voor proefondervindelijk onderzoek van de levensverschijnselen, die aansluit aan het zgn. overleven. Met de term overleven wordt het verschijnsel aangeduid, dat na de dood van een mens of dier vele van zijn weefsels nog een korte tijd voortleven: celdelingen, die op het ogenblik van de algemene dood reeds waren begonnen, worden op normale wijze ten einde toe uitgevoerd, verschillende andere levensverrichtingen kunnen zelfs nog beginnen, zoals bijv. de spiersamentrekking, die tot lijkstijfheid voert.
Verder kan ook een orgaan of weefselstukje, dat door de chirurg of onderzoeker uit een levend lichaam wordt gesneden, nog even blijven leven. Vele nuttige onderzoekingen zijn dan ook aan dergelijke overlevende organen verricht. De tijdsduur van dit overleven is echter slechts kort. Wel kon die duur enigszins verlengd worden door het te onderzoeken deel in een oplossing van bepaalde zoutconcentratie en van een bepaalde temperatuur te dompelen, maar belangrijke levensuitingen bleven dan toch achterwege, o.a. de groei en de differentiatie (dat is de ontwikkeling van speciale structuren, zoals bijv. been- of spierweefsel uit jonge, nog niet gedifferentiëerde cellen). Het was dus onder meer niet mogelijk, de problemen der ontwikkeling aan dit overlevend weefsel te bestuderen.
Daarin is verandering gekomen, toen Ross Granville Harrison (in de jaren 1907-1911) ontdekte, dat weefselstukjes uit kikkerlarven enige dagen konden blijven doorgroeien in vers uit een kikker genomen weefselvocht (lymphe), dat onmiddellijk na het inbrengen van het weefselstukje was gestold. Burrows en Carrel vonden daarna dat weefselstukjes van warmbloedige dieren konden blijven groeien door ze te brengen in weefselvocht van embryonen (verkregen door die embryonen fijn te persen), waarin dan stolling werd verkregen door toevoeging van bloedplasma (verkregen door uit bloed de bloedlichaampjes te verwijderen). Van vele warmbloedige dieren en zelfs van de mens bleef weefsel op deze wijze langere tijd buiten het lichaam („in vitro”) groeien. In analogie met de bacterieculturen spraken zij van weefselculturen.
Bij de eerste door hen toegepaste techniek werden de twee druppels vloeistof (embryonenperssap en bloedplasma) gemengd op een zgn. dekglas, een glaasje van enkele cma oppervlak en van ca 0,1 mm dikte. Nog voor het stollen werd het weefselfragment, dat slechts een onderdeel van een mm groot was, in de druppel gelegd, na het stollen werd het dekglaasje omgekeerd en zodanig op een groter glasplaatje (objectglas) gelegd, dat een daarin geslepen uitholling er door werd afgesloten. De aan het dekglas vastgestolde druppel met zijn levende inhoud bevond zich daardoor in een luchtkamertje tussen het dekglas en het uitgeholde objectglas. Door gesmolten paraffine over de sluitrand te penselen, werden de twee glaasjes aan elkaar verbonden en werd tevens de „kweekkamer” volledig afgesloten. Het geheel werd in een broedstoof op constante temperatuur bewaard.
Deze techniek bood het voordeel, dat het in vitro groeiende weefsel telkens weer door het dunne dekglas heen uitstekend microscopisch waargenomen kon worden. Een nadeel was, dat na enige dagen de groei trager werd en degeneratie verschijnselen ontstonden. Carrel onderving dit nadeel door na enkele dagen weer een klein stukje uit deze „kweek” te snijden en dit stukje in een verse druppel kweekmilieu in een nieuw kweekkamertje te brengen. De groei herstelde zich dan en door dit overbrengen om de paar dagen telkens weer te herhalen kon de groei van het weefsel gedurende zeer lange tijd gehandhaafd blijven. Van een stukje weefsel uit het hart van een kippenembryo groeiden de afstammelingen na meer dan 19 jaar kweken nog even krachtig als in het begin van dit tijdsbestek, hoewel dit het normale leven van een kip verre overtreft.
Ook wordt wel gekweekt door de genoemde kweekvloeistoffen (met het weefsel erin) op de bodem van een flesje te laten stollen en dan over dit stolsel een dunne laag niet-stollende kweekvloeistof te gieten. Door deze laatste vloeistof telkens te verversen, kan de groei dan zonder uitsnijden gedurende enkele maanden worden bestendigd. Deze (technisch eenvoudiger) flesjesmethode levert dus niet een zo lang overleven als de dekglasmethode op en verder is de microscopische waarneming tijdens de groei er moeilijker bij.
Door de vloeistof continu te laten stromen opende de Haan de mogelijkheid, de stofwisseling van de kweken te onderzoeken.
Merkwaardigerwijs placht het karakter van de gekweekte cellen zich in de eerste weken van de kweek te veranderen, en wel in omgekeerde richting als zij in de normale embryonale ontwikkeling doen: van gedifferentieerde cellen (bijv. spiercellen) worden zij in de kweek, althans naar de vorm te oordelen, minder-gedifferentieerde cellen, zoals voorkomen in jonge embryonen, waar de differentiatie (tot bijv. spiercellen) nog niet heeft plaatsgehad. Is de kweek op dit weinig gedifferentieerde stadium aangekomen, dan blijft zij ongewijzigd verder groeien. De van Carrel stammende methoden maakten dus wel de groei, maar niet de differentiatie in vitro mogelijk. (Wordt niet een weefselstukje, maar een klein orgaan, bijv. een embryonaal pijpbeentje, op ongeveer gelijke wijze in cultuur gebracht (H. B. Feil), dan groeit dit o.a. doordat de omgevende bindweefselcellen zich tot nieuwe beencellen differentiëren: in zekere zin treedt hier dus wel differentiatie op, doch dit is orgaankweek en dus geen weefselkweek meer).
Gaillard toonde in 1931 aan, dat de teruggang van de differentiatie in de kweek van Carrel een gevolg is van het gebruikte embryonenperssap.
Door Carrel waren jonge embryonen van steeds dezelfde leeftijd gebruikt: juist jonge embryonen zouden de stoffen bevatten, die de groei sterk bevorderen. Bij nader onderzoek bleek echter de ene weefselsoort het best te groeien in perssap uit embryonen van de ene leeftijd, andere weefselsoorten in sappen van andere leeftijden: de weefselvochten van embryonen van verschillende leeftijd hebben blijkbaar verschillende chemische samenstellingen, m.a.w.: tijdens de embryonale ontwikkeling wijzigt zich niet slechts de vorm van het lichaam en zijn onderdelen, daarnaast voltrekt zich ook een hormonale ontwikkeling. En de normaal optredende weefseldifferentiatie vindt plaats in een zich wijzigend hormonaal milieu. Om dit in de kweek na te bootsen, bracht Gaillard een stukje weefsel van een jong embryo eerst in perssap van even jonge embryonen, maar bij elke volgende overbrenging bracht hij het in een perssap van telkens iets oudere embryonen. In zo gekweekte jonge weefsels kwam inderdaad een normale differentiatie tot stand. De methode der weefselkweek was hierdoor geschikt geworden om er zowel de groei als de differentiatie mee te onderzoeken. Wetten, waaraan de weefselgroei nauwkeurig gehoorzaamt, konden worden vastgesteld, de invloed werd bestudeerd van allerlei chemische bekende stoffen, die daartoe in de kweekmilieu’s werden opgelost.
Om de invloed van de hormonen op groei en differentiatie na te gaan, werd naast het te beïnvloeden weefselstukje een fragment van een klier met interne secretie in dezelfde kweekdruppel ingesloten. In deze gecombineerde kweek gingen de kliercellen door met het vormen van hormonen, die zich dan door de gestolde druppel verspreidden en de differentiatie in het andere weefselstukje beïnvloedden. Deze laatste methode heeft het bijzondere voordeel, dat hier slechts één enkele incretorische klier werkt; na exstirpatie of implantatie van zulk een klier uit of in een levend dier ondervindt de physioloog steeds de moeilijkheid, dat de werking van de andere klieren daardoor verandert en het resultaat zodoende een zeer samengestelde oorzaak heeft, die moeilijk is te ontleden.
Ook ten opzichte bijv. van de immuunstoffen heeft de weefselkweek reeds interessante feiten aan het licht gebracht, en voorts is het in de laatste jaren gelukt om gekweekte weefsels te gebruiken voor inplanting bij patiënten die lijden aan ziekten waarbij een tekort van zulk een weefsel vastgesteld werd (z transplantatie).
Ten slotte wordt de methode reeds met succes toegepast bij het kweken van verschillende virussoorten zoals bijv. het virus van de kinderverlamming, van het mond- en klauwzeer enz., waardoor de studie en de bestrijding van deze en dergelijke aandoeningen niet onbelangrijk is geholpen.
WEEFSELS
(1, dierkunde) of Tela zijn samenstellingen van gelijksoortige, op bepaalde wijzen geordende cellen, waarvan de functies in een bepaalde richting zijn gedifferentieerd. Weefsels bestaan niet alleen uit cellen, doch ook uit zgn. intercellulaire substanties (tussencelstoffen), die voor ieder weefsel een kenmerkende bouw en een taak in het organisme hebben.
Men onderscheidt bij dieren vier soorten weefsels, nl. epitheel(en klier-) weefsel, bind- of steunweefsel (los bindweefsel, kraakbeen, been), spierweefsel en zenuwweefsel. Spier- en zenuwweefsel komen alleen bij dieren voor, daarom vat men deze samen onder de naam animale weefsels, terwijl de epitheel- en de steunweefsels, die ook bij planten worden aangetroffen, als vegetatieve weefsels kunnen worden aangeduid. De weefsels hebben in verschillende combinaties deel aan de bouw der organen (z histologie).
(2, plantkunde) zijn zowel morphologisch als physiologisch te definiëren: nl. als groepen van cellen van hetzelfde type, en als groepen van cellen van dezelfde functie.
Het is duidelijk, dat beide definities elkaar niet dekken: vaatbundelweefsel bestaat bijv. uit cellen van zeer verschillende vorm, die echter alle direct of indirect een functie bij het stoftransport hebben. Weefsels met een celvorm noemt men wel: enkelvoudig, weefsels met verschillende celvormen: samengesteld. Men kan verder de weefsels onderscheiden in de ongedifferentieerde, zich delende meristemen en de hieruit gevormde volwassen weefsels. De laatste noemt men dan primair als ze uit een primair meristeem en secundair als ze uit een secundair meristeem gevormd zijn. De bekendste enkelvoudige, volwassen weefsels zijn parenchym, collenchym en sclerenchym . De bekendste samengestelde weefsels zijn vaatbundel weefsel, bestaande uit vaten, parenchym en sclerenchym, schorsweefsel, bestaande uit parenchym, collenchym en verschillende ideoblasten, huid weefsel, bestaande uit epidermis, haren en huidmondjes.
Na het grote succes der pogingen tot cultuur van geïsoleerde dierlijke weefsels heeft men ook pogingen aangewend plantaardige weefsels te kweken los van de rest van de plant. Dit is alleen mogelijk met meristematisch weefsel. Stengeltopmeristemen differentiëren zich steeds in cultuur tot volledige planten, worteltopmeristemen alleen tot normale wortels, terwijl in cultures van cambium en callusweefsel (z regeneratie) vaak een ongeorganiseerde differentiatie wordt waargenomen.
Lit.: A. J. Eames, L. H. MacDaniels, An Introduction to Plant Anatomy (New York - London 1925); V. J.
Koningsberger, Leerg. d. alg. plantk., 1ste dl, 2de dr. (Amsterdam 1946); P. R. White, A Handbook of Plant Tissue Culture (Lancaster 1943).
