Wat als je lever aan de linkerkant van je lichaam zit?

In ongeveer 1 op 10.000 mensen liggen de inwendige organen niet op hun gebruikelijke plaats met het hart aan de linkerzijde en de lever aan de rechterkant, maar zitten ze precies omgekeerd.

Deze omkering wordt in het medisch jargon situs inversus genoemd.

Gespiegelde organen, gespiegelde hersenen?

Situs inversus komt ook bij dieren voor en onderzoek met zebravisjes toont aan dat visjes met deze conditie niet alleen gespiegelde organen maar ook een gespiegeld brein hebben. Bij zebravisjes blijken orgaan- en hersenlateralisatie dus met elkaar verband te houden maar bij de mens werd aangenomen dat een atypische orgaanlokatie weinig invloed had op de organisatie van hun brein. Onderzoekers van de Universiteit Gent hebben recent aangetoond dat dit niet helemaal klopt. Niet alleen tellen mensen met gespiegelde organen een veel groter aantal linkshandigen dan verwacht, ook de taakverdeling tussen hun hersenhelften blijkt verschillend.

Ongeveer 20 procent van de mensen met situs inversus heeft last van chronische luchtweginfecties. Deze combinatie wordt het syndroom van Kartagener genoemd en blijkt veroorzaakt door een genetische aandoening die de werking van trilhaartjes in het lichaam verstoort.

Maar lang niet iedereen met situs inversus heeft het Kartagener syndroom en in een aanzienlijk deel van de gevallen, merken mensen met situs inversus helemaal niets van hun bijzondere conditie tot die bij toeval wordt ontdekt.

Ook genetisch onderzoek vindt bij deze niet-Kartagener groep geen bijzondere mutaties en de oorzaak van hun gespiegelde organen blijft vooralsnog onbekend. Voorgaand Engels onderzoek meldde een normale handvoorkeur bij mensen met situs inversus maar recruteerde zijn deelnemers uit een zelfhulpgroep van mensen met het Kartagener syndroom.

In de Gentse studie werden niet alleen mensen met situs inversus én Kartagener maar ook zonder Kartagener opgenomen zoals bevestigd door genetisch onderzoek. De twee groepen tonen een opmerkelijk verschil qua handvoorkeur. In overeenstemming met het Engels onderzoek heeft de groep met het Kartagener syndroom een normale verhouding van links- versus rechtshandigen (ongeveer 10:90), maar in de groep zonder het Kartagener syndroom was de verhouding vrijwel 50:50, wat erop lijkt te wijzen dat de onbekende oorzaak van situs inversus gepaard gaat met een randomisatie van handvoorkeur.

De genetische achtergrond van handvoorkeur is heel complex en weinig begrepen. Het vermoeden dat die in bepaalde omstandigheden kan worden beïnvloed of zelfs uitgeschakeld levert een nieuw stukje aan deze compexe puzzel.

Ons brein kent een asymmetrische organisatie waarbij sommige functies vooral in de linkerhersenhelft en andere vooral in de rechterhersenhelft worden opgebouwd. De taakverdeling tussen beide hersenhelften wordt functionele segregatie (scheiding) genoemd en verloopt bij de meeste mensen volgens hetzelfde stramien.

In een MR-scanner voerden de deelnemers met gespiegelde organen vier eenvoudige taken uit waarvan er twee typisch door de linkerhersenhelft en twee typisch door de rechterhersenhelft worden gedomineerd. Door hun hersenactiviteit tijdens de taken te registreren konden de onderzoekers berekenen hoe sterk en in welke richting de cognitieve functies van situs inversus-deelnemers en controlevrijwilligers zijn gelateraliseerd.

Zoals voorzien bleek bij de meerderheid van de deelnemers de onderzochte functies op een typische manier gelateraliseerd (typische functionele segregatie) en is de hersenorganisatie van mensen met situs inversus dus geen spiegelbeeld van de typische functionele segregatie. Opmerkelijk was dat bij verschillende vrijwilligers de typische functionele segregatie niet werd gerespecteerd omdat één of twee functies niet in de typische hemisfeer zat/zaten.

Participanten met zo’n atypische functionele segregatie kwamen ook in een controlegroep voor maar bleken significant meer frequent in de situs inversus-groep.

Ontwikkelingsstoornissen en psychiatrische aandoeningen

Hemisferische specialisatie bij mensen met situs inversus blijkt dus minder strikt dan gewoonlijk. De onderzoekers berekenden voorts hoe sterk de functionele hersenorganisatie van elk individu afweek van de typische functionele segregatie en vergeleken deze maat met de prestatie op cognitieve tests. Hoe minder de functionele taakverdeling afweek van het typisch profiel, hoe beter de cognitieve prestatie. Dit suggereert dat functionele segregatie het eindresultaat is van een optimaliseringsproces waarbij de standaard taakverdeling tussen beide hersenhelften resulteert in betere cognitieve prestaties.

Het is onduidelijk in hoeverre de hersenorganisatie van mensen met situs inversus verschilt van de frequent gerapporteerde atypische lateralisaties bij ontwikkelingsstoornissen en psychiatrische aandoeningen, aangezien deze condities bij hen niet frequenter blijken voor te komen.

Onderzoek naar functionele segregatie lijkt een veelbelovende nieuwe piste om het effect van hersenorganisatie op gedrag te bestuderen.

De onderzoekers danken de vrijwilligers met situs inversus en situs solitus (de controle participanten) voor hun deelname aan het onderzoek.