Wetenschappers hebben bepaalde DNA-regio’s geïdentificeerd die mogelijk belangrijke mechanismen voor winterslaap reguleren. Kunnen we die gebruiken om mensen te laten profiteren van de gezondheidsvoordelen van winterslaap?

Mensen die geen fan zijn van de koude, natte en donkere winter dromen vast weleens over het houden van een winterslaap. Maar helaas: mensen zijn daar niet toe in staat. Sommige zoogdieren kunnen dat wel, zoals grondeekhoorns, eikelmuizen en egels.

Opvallend genoeg hebben mensen wel veel dezelfde ‘winterslaapgenen’ als deze dieren, maar we kunnen ze niet gebruiken om de winter slapend door te brengen. De genen staan namelijk onder strenge controle, zodat onze stofwisseling en lichaamstemperatuur niet te veel schommelen. Wetenschappers hebben nu ontdekt dat bepaalde regio’s in het DNA van winterslapers ervoor zorgen dat die controle wordt losgelaten. Kunnen we met deze kennis ook onze eigen genen overtuigen om een winterslaap in gang te zetten?

Lees ook:

• Poepen dieren als ze in winterslaap zijn?
• Slaappatronen voorspellen of een comapatiënt weer wakker wordt

Het voordeel van winterslaap

Tijdens winterslaap dalen de lichaamstemperatuur, hartslag, ademhaling en stofwisseling drastisch. Dieren eten en drinken niet, ze teren op opgeslagen vetten. Maar door zo’n weken- of zelfs maandenlange ‘slaap’ loopt het lichaam flink wat schade op. Als dieren ontwaken, vertonen ze symptomen die overeenkomen met ziektes zoals diabetes type 2 en alzheimer.

Wonderbaarlijk genoeg herstellen ze binnen enkele dagen. Wetenschappers zijn daarom erg benieuwd naar welke mechanismen betrokken zijn bij winterslaap. En sommigen hopen dat we die bij mensen kunnen activeren om ziektes te behandelen.

Dysfunctioneel DNA

Er zijn relatief veel dieren die in winterslaap kunnen gaan, ook dieren die totaal niet met elkaar verwant zijn. Dit betekent dat deze eigenschap waarschijnlijk meerdere keren in de evolutie is ontstaan. En dat suggereert dan weer dat de meeste mechanismen al aanwezig zijn in dieren en dat er maar een paar kleine genetische aanpassingen nodig zijn.

Amerikaanse onderzoekers gingen op zoek naar die genetische aanpassingen. Ze vergeleken het DNA van dieren die in winterslaap gaan met het DNA van dieren die dat niet doen. Ze ontdekten toen dat verschillende, niet-verwante winterslapers vergelijkbare aanpassingen hadden. Die bevonden zich vaak in delen van het DNA die geen eiwitten produceren. In plaats daarvan zaten ze in bepaalde regio’s die genen aan en uit kunnen zetten die betrokken zijn bij winterslaap (en wel eiwitten produceren). Dit suggereert dat verschillende dieren allemaal dezelfde ‘genetische knoppen’ gebruiken om het winterslaapprogramma aan te sturen.

De meeste aanpassingen bleken ervoor te zorgen dat de controleregio’s dysfunctioneel zijn geworden. Volgens de onderzoekers betekent dit dat winterslapers bepaalde remmen zijn kwijtgeraakt die er in andere dieren bijvoorbeeld voor zorgen dat de stofwisseling niet te veel fluctueert. Zulke remmen zijn handig om een vrij constant gewicht te behouden, maar daardoor is het tegelijkertijd niet mogelijk om de stofwisseling op een laag pitje te zetten en in winterslaap te gaan.

Ruimtereizen

De onderzoekers fantaseren over de mogelijkheid om deze remmen in de toekomst bij mensen te blokkeren. Mogelijk kunnen mensen dan in winterslaap gebracht worden – ideaal voor lange ruimtereizen, verblijf op de intensive care of orgaandonaties. En als je ook zou weten welke anti-schademechanismen betrokken zijn bij winterslaap, zou je die misschien kunnen gebruiken om aandoeningen zoals obesitas, diabetes type 2 en alzheimer te behandelen.

Maar zover is het nog lang niet. Rob Henning, hoogleraar farmacologie bij de Rijksuniversiteit Groningen en winterslaapdeskundige, vindt de studie interessant, maar heeft er ook veel op aan te merken. “De onderzoekers hebben alleen gekeken naar het DNA in de hypothalamus, dat is slechts een heel klein hersengebiedje. Maar winterslaap is een fenomeen waarbij de stofwisseling in het hele lichaam wordt geremd en het zou zomaar kunnen dat controleregio’s in het DNA van bijvoorbeeld de lever heel anders werken.”

Het is volgens Henning ook nog niet duidelijk of de genen die aan- en uitgezet worden door de dysfunctionele controleregio’s daadwerkelijk verantwoordelijk zijn voor het onderdrukken van de stofwisseling of het beschermen van cellen tegen schade. Bovendien zijn de gevonden controleregio’s niet de heilige graal: door ze uit te zetten gaan dieren niet opeens in winterslaap.

Hoewel Henning gelooft dat kennis over winterslaapmechanismen binnenkort kan helpen om bepaalde ziektes te behandelen, gelooft hij niet dat ze simpelweg te genezen zijn als je weet hoe je een mens in winterslaap moet brengen.

Bronnen: Science [1], Science [2], University of Utah via EurekAlert!

Beeld: bymuratdeniz/Getty Images

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!