GEZONDHEID - GEZONDHEID

Ontwaakmechanisme van biologische klok verklaard

Op: 04-10-2011 in gezondheid | forum

Vraag jij je wel eens af waarom je ’s ochtends vanzelf wakker wordt? Onderzoekers hebben de verklaring gevonden in het “wekker-gen”. Dit gen zorgt er elke ochtend voor dat je biologische wekker afgaat. De ontdekking zou kunnen leiden tot de genetische onderbouwing achter slapeloosheid, veroudering en chronische ziektes zoals kanker en diabetes.

Het “wekker-gen” is geïdentificeerd door onderzoekers van het Salk Institute for Biological Studies. Hun bevindingen zijn 29 september gepubliceerd in het tijdschrift Science.

Het was al langer bekend dat het eiwit genaamd PERIOD (PER) een centrale rol speelt in de biologische klok. Het aantal PER-eiwitten in de cellen stijgt en daalt elke 24 uur. De cellen gebruiken dit eiwit om een idee te krijgen van het tijdstip en het lichaam te vertellen of we wakker moeten zijn of juist moeten gaan slapen.

Vertraging
's Avonds regelt het dalende PER-niveau ervoor dat je biologische systeem vertraagt: de bloeddruk en hartslag dalen en ook mentale processen komen op een lager pitje te staan. Tot nu toe was het nog een onbekend hoe het PER-niveau daalt en 's ochtends weer stijgt.

Verklaring
Gen KDM5A codeert een enzym, JARID1a. Dit enzym blijkt als een aan-uit-knop te werken in het 24-uurs ritme. Het zet alle cellen en organen 's ochtends weer aan het werk door het PER-eiwit in de cellen te laten stijgen.

Dutjes
Bij genetisch gemanipuleerde fruitvliegen en muizen die minder van het enzym JARID1a produceerden, werkte de biologische klok niet meer. Ze raakten hun besef van tijd kwijt en gingen zowel 's nachts als overdag dutjes doen. Als er JARID1a toegediend werd, ging hun biologische klok weer lopen.

Ouderdom en nachtdienst
Het slechter functioneren van de biologische klok kan vervelende of ernstige gevolgen hebben. Zo lijkt met het vorderen van de leeftijd de biologische klok af te nemen, waardoor oudere mensen vaak slaapproblemen hebben. Er is ook sterk bewijs dat mensen met onregelmatige diensten zoals verpleegkundigen of hulpverleners, uit hun normale waak- en slaapcyclus van 24 uur geraken, waardoor ze een veel hoger risico lopen op bepaalde aandoeningen.

Kanker
De biologische klok speelt een belangrijke rol in het ontwikkelen van ziektes, door zijn dagelijkse invloed over metabolische cyclussen. De dagelijkse cyclus van lichaamscellen is fundamentaal voor het normaal opereren van genetische mechanismes, die controleren hoe cellen groeien en delen, in zowel normale ontwikkeling als bij bijvoorbeeld kanker.

Diabetes
Ook het celmechanisme van diabetes, een chronische ziekte, is gebonden aan metabolische cyclussen, die weer bepaald worden door onze biologische klok. Een voorbeeld: de omzet van suiker naar vet, wat normaal alleen tijdens bepaalde momenten van de dag plaats vindt, gaat bij diabetische lichamen de hele dag door, een sterke aanwijzing dat de biologische klok in de war is.

Klokken
"Het lichaam is een verzameling klokken. (...) Het lijkt erop neer te komen dat gezond en jong blijven, neerkomt op een goede nachtrust. Nu we het JARID1a gen hebben geïdentificeerd, dat ons dagritme activeert, kunnen we een hele nieuwe weg inslaan wat betreft onderzoek naar waarom bij sommige mensen hun 24-uurs ritme van de kaart is en wellicht nieuwe manieren vinden om deze mensen te helpen.", zegt één van de onderzoekers Satchindananda Panda.

Auteur: Rachel van de Pol
Bronnen: Science Daily, Gezondheidsnet