Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Slaap zou belangrijk zijn om DNA-schade te repareren, zo concluderen onderzoekers op basis van experimenten met zebravissen.
Dat mensen slapen spreekt voor zich. En natuurlijk dommelen ook honden en katten zichtbaar weg, net als apen in de dierentuin. Lang dachten biologen dat slapen vooral een hobby van slimme zoogdieren is, om hun herinneringen en leermomenten op te ruimen. Maar dat beeld kantelt de laatste jaren: fruitvliegjes blijken ook te slapen. En zelfs een van meest primitieve dieren op aarde, de rondworm, met een breintje van slechts 312 cellen, kan niet zonder geregelde slaaptime-outs.
Rond slapen staan veel vragen open. Een ervan is wat ervoor zorgt dat we moe worden. Wat is nu de trigger voor slaperigheid? Op deze vraag proberen onderzoekers van de Israëlische Bar-Ilan University een antwoord te vinden. Hun bevindingen hebben ze onlangs gepubliceerd in Molecular Cell.
Lees ook:
Ophoping
Als we wakker zijn, bouwt vermoeidheid zich steeds meer op in ons lichaam. De Israëlische wetenschappers vroegen zich af op welk punt we ons zó moe voelen dat we moeten gaan pitten. En wat er gebeurt tijdens het slapen dat dit vermoeide gevoel doet afnemen. Na allerlei experimenten komen ze tot de conclusie dat het antwoord in de reparatie van het DNA moet liggen.
In dieren die wakker zijn bouwt DNA-schade zich op in de zenuwcellen. Verschillende factoren, zoals uv-licht en straling, kunnen deze aantastingen veroorzaken. De ophoping van de DNA-schade moet op een gegeven moment stoppen; anders kan het schadelijke gevolgen hebben voor het brein. En slaap zou reparatie stimuleren.
Zes uur
Om te zien of DNA-schade de trigger voor vermoeidheid is, voerden de onderzoekers een aantal experimenten uit. Zo tastten ze met onder meer bestraling en medicijnen de erfelijke informatie van zebravissen aan. Deze beestjes zijn vanwege hun onzichtbare lichaampjes, simpele hersenen en het feit dat ze ’s nachts slapen, een geliefd proefdier voor dit soort onderzoek.
Hoe meer de wetenschappers het DNA van de zebravissen aantastten, hoe groter de behoefte aan slaap voor de dieren werd. Op een bepaald punt werden de dieren zo moe dat de vissen wegdommelden. De onderzoekers zagen vervolgens dat tijdens het slapen de DNA-schade afnam. Zes uur aan slaap bleek genoeg te zijn om dit te bewerkstelligen.
Kracht bijzetten
Maar welk mechanisme zou er dan voor zorgen dat het brein ‘doorheeft’ wanneer een dier moet slapen om DNA-schade te laten afnemen? Hier hebben de onderzoekers nog geen antwoord op, maar ze vermoeden dat PARP1 een rol speelt. Dit eiwit markeert de plekken in de cellen waar DNA-schade heeft plaatsgevonden, en zet daarmee processen in gang om deze te repareren.
PARP1 blijkt zich – niet geheel verrassend – op deze plekken op te hopen als een zebravis wakker is, en af te breken tijdens zijn slaap. Om deze bevinding kracht bij te zetten, verhoogden de onderzoekers het eiwitgehalte in de dieren. Het resultaat: slapende zebravissen, en afname in DNA-schade. Wanneer ze het eiwit juist remden, vielen de dieren maar niet in slaap en vond er geen reparatie plaats.
Overigens zijn er veel meer theorieën waarom we slapen en wat het dutten nu precies triggert. Deze studie is daarom slechts een stukje van de grote slaappuzzel.
Bronnen: Molecular Cell, Bar-Ilan University via EurekAlert!