Lang was de dood van octopusmoeders een raadsel. Nu lijkt dat het een verstoorde cholesterolproductie is die het dier over het randje duwt.   

Het leven van vrouwelijke octopussen komt tragisch tot een eind. Als ze gepaard heeft, en haar eieren een veilig plekje hebben, gaat er een knop om: ze stopt met eten en kwijnt weg. Sommige moeders versnellen het bizarre zelfvernietigingsproces verder door zichzelf te verwonden.

Men wist al dat de radicale gedragsverandering getriggerd wordt door de optische klieren in het octopusbrein. Maar hoe die octopusmoeders aanzetten tot de postnatale zelfvernietiging bleef onduidelijk. Een team Amerikaanse onderzoekers stelt nu dat het te maken heeft met een geprogrammeerde verstoring in de productie van cholesterol.

Lees ook:

• Octopussen schuilen steeds vaker in menselijk afval
• Filmpje: zeldzame octopus zwiert hypnotiserende dans

Optische klier

Optische klieren (Engels: optic glands) zijn kleine, hormoonproducerende organen in het brein van octopussen en inktvissen. Ze zijn te vergelijken met onze hypofyse en spelen een rol bij seksuele ontwikkeling en veroudering. De naam danken de twee orgaantjes overigens aan hun ligging tussen de ogen van de weekdieren – ze hebben niets met zicht te maken.

Dat de optische klieren een rol spelen bij het bizarre postnatale gedrag van octopusmoeders, bleek al in 1977. Toen onderzoekers de orgaantjes bij een handvol octopusmoeders (Octopus hummelincki) verwijderden, verlieten die hun nest, bleven ze eten, groeiden ze en leefden ze maanden langer dan soortgenoten mét de klieren. De optische klier moest dus een soort zelfvernietigingsmolecuul produceren, zo vermoedden onderzoekers. Maar het precieze hoe of wat, bleef onduidelijk.

Actieve genen

In 2018 analyseerde een Amerikaans team het transcriptoom (alle RNA-moleculen) van de optische klieren van octopussen (Octopus bimaculoides) in verschillende levensstadia. RNA draagt informatie over de productie van eiwitten door genen. Met het transcriptoom kregen de onderzoekers dus een goed beeld van welke genen er in welke levensstadia in de orgaantjes actief zijn.

Wat bleek: wanneer de octopussen stopten met eten, steeg de activiteit van genen die cholesterol metaboliseren en zogenaamde steroïdhormonen maken, de spreekwoordelijke pan uit. We kennen cholesterol als de vettige stof die bloedvaten dichtslibt, maar de stof is betrokken bij veel meer processen: van het flexibel houden van celmembranen tot de productie van stresshormonen.

Pathways

In de nieuwe studie, die onlangs in Current Biology verscheen, deden dezelfde onderzoekers een stap verder en analyseerden alle stoffen die de optische klieren na voortplanting maken – op het punt dat de ‘zelfvernietigingsknop’ om gaat. Hiervoor focusten ze op die actievere ‘cholesterol-genen’.

De onderzoekers identificeerden drie pathways – een reeks interacties tussen moleculen die leiden tot een product of verandering in een cel. Een daarvan resulteerde in de productie van pregnenolon en progesteron. Dat verraste de onderzoekers niet: deze geslachtshormonen ondersteunen de processen die nodig zijn voor voorplanting en worden ook door veel andere dieren geproduceerd. Een andere pathway leidt tot de productie van voorvormen van gal.

Voorvorm cholesterol

Met name de laatste is interessant, aldus de onderzoekers. Die resulteert in de productie van 7-dehydrocholesterol (7-DHC). Bij mensen heeft 7-DHC verschillende functies, waaronder als essentiële bouwsteen van cholesterol en vitamine D. Een verhoogde concentratie is echter giftig en wordt in mensen onder meer gelinkt aan stofwisselingsziekte Smith-Lemli-Opitz syndroom (SLOS). Deze zeldzame aandoening leidt tot problemen op het gebied van ontwikkeling en gedrag en uit zich in sommige gevallen in zelfverwonding.  

De onderzoekers achter het nieuwe onderzoek vermoeden dan ook dat de aanzwengeling van de productie van dit stofje een essentiële rol speelt in de radicale zelfvernietiging van octopusmoeders. In de toekomst wil het team ook de optische klieren van Octopus chierchiae, een soort waarbij moeders níet een dergelijke tragische dood sterven, onder de loep nemen.

Bronnen: Current Biology, EurekAlert!

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