Delfts onderzoek ontrafelt mysterie van trilhaarbewegingen

Delfts onderzoek ontrafelt mysterie van trilhaarbewegingen.

De trilharen in ons lichaam zijn belangrijk voor onze gezondheid. Ze helpen om vloeistoffen, zoals slijm uit de longen, te verplaatsen. Eduardo Gutiérrez Prieto, masterstudent Mechanical Engineering aan de faculteit ME van TU Delft verklaart dankzij zijn onderzoek hoe trilharen in beweging komen en synchroniseren. Dat inzicht kan leiden tot een effectievere behandeling van verschillende ziektes, zoals de behandeling van rokershoest of andere aandoeningen aan de luchtwegen.

Eduardo Gutiérrez Prieto, die onlangs de master Mechanical Engineering, Track in Energy, Flow and Process Technology afrondde aan de TU Delft, is weliswaar werktuigbouwkundig ingenieur, maar hij is ook gefascineerd door biologie. ‘In mijn onderzoeksproject bracht ik beide passies samen door de concepten en methodieken uit de mechanical engineering los te laten op een biologisch mysterie: de werking van trilharen.’

Elke trilhaar heeft een eigen motortje

Hij legt uit wat trilharen zijn: ‘Trilharen zijn heel kleine uitsteeksels die op veel verschillende plaatsen in ons lichaam zitten: in de longen bijvoorbeeld. Ze zijn zo klein dat je ze met het blote oog niet kunt zien, maar zijn tegelijkertijd ontzettend belangrijk voor onze gezondheid. Ze zorgen ervoor dat vloeistoffen binnen het lichaam goed kunnen bewegen. Ze “duwen” bijvoorbeeld slijm vanuit de longen naar de keel, zodat je longen schoon blijven. Maar ze zitten bijvoorbeeld ook in je hersenen en zorgen er daar voor dat het hersenvocht goed door de hersenen stroomt.’

‘We weten dus wat het effect is van trilharen, maar we weten niet precies hoe trilharen nu eigenlijk in beweging komen. Tot dusver vermoedde men dat de trilhaar in beweging werd gezet door een onbekend besturingssysteem: een soort “brein” dat de oscillaties (trillingen) arrangeerde. Wij ontdekten dat dat dit niet zo is. Het is veel simpeler: er is geen besturingssysteem dat “de maatslag” bepaalt, hun maatslag en synchronisatie ontstaan vanuit de trilhaar zelf. Er zit een soort motortje in de trilhaar waardoor de trilhaar beweegt en synchroniseert met andere trilharen.’

Effectievere behandeling ziekte

Gutiérrez Prieto legt uit wat het grote voordeel van deze ontdekking is: ‘Dit onderzoek maakt modellering veel simpeler en daardoor kunnen we het gedrag van trilharen veel beter voorspellen en beïnvloeden.’ Hij geeft een voorbeeld. ‘Bij rokers komt het bijvoorbeeld vaak voor dat de trilharen in de keel op den duur niet meer goed werken. Daardoor blijft slijm vastzitten in de longen en ontstaat de zogeheten rokershoest. Als je precies weet hoe trilharen werken kun je ze in potentie vervangen door synthetische trilharen en zo de gezondheidsproblemen oplossen. Hoewel dit nu nog toekomstmuziek is, zijn de mogelijke gevolgen van deze inzichten voor de gezondheidszorg veelbelovend.’

.....

Lees het hele artikel over het werk van Eduardo op de website van TU Delft.