Tekort aan slaap gedurende één nacht verandert het DNA in
de weefsels
Zweedse onderzoekers van Uppsala universiteit en het Karolinski
instituut in Stockholm laten zien dat de genen, die de biologische
klokken in verschillende cellen en weefsels in het lichaam sturen,
veranderd zijn na één nacht slecht slapen. De studie is gepubliceerd
in de Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism.
- Eerder onderzoek heeft laten zien dat onze stofwisseling
negatief beïnvloed kan worden als we te weinig of op verkeerde
tijden slapen, of in ploegendienst werken. Slechte slaapgewoonten
zijn gerelateerd aan een verhoogd risico op overgewicht en type-2
diabetes. Dit gebeurt ook bij dieren als men de zogenoemde
klokgenen, die de biologische klokken sturen, uitschakelt. "Daarom
zouden onze resultaten kunnen duiden op een verband tussen de
veranderingen in onze klokgenen en de hierboven genoemde negatieve
effecten van tekort aan slaap", zegt Jonathan Cedernaes,
hoofdauteur. Cedernaes is samen met docent Christiaan Benedict, ook
van de Uppsala Universiteit, hoofdverantwoordelijk voor het
onderzoek.
Aan het onderzoek deden vijftien gezonde personen mee. Het
onderzoek bestond uit twee sessies met gestandaardiseerde
activiteiten- en maaltijdschema's in een slaaplaboratorium. In
willekeurige volgorde mochten de deelnemers de ene keer slapen zo
als gewoonlijk (meer dan acht uur), de andere keer werden ze wakker
gehouden gedurende de nacht. De deelnemers moesten in bed blijven
liggen zodat de mate van activiteit gedurende de twee sessies
hetzelfde zou zijn. De morgen na een nacht slapen of een nacht
wakker zijn werd bloed afgenomen om de bloedsuikerwaarde en insuline
te bepalen. Diezelfde morgen werd ook een beetje weefsel weggenomen
van het onderhuidse vet op de buik en van de voorkant van de dij –
twee weefsels die belangrijk zijn om het bloedsuikerniveau op een
gelijk niveau te houden en wiens functie verstoord is bij diabetes.
Door moleculaire analyse van de weefselmonsters zagen de
onderzoekers dat de regulatie en activiteit van de klokgenen, na de
nacht zonder slaap, beïnvloed waren. De activiteiten van de genen
worden gereguleerd door een mechanisme dat epigenetica heet. Deze
activiteiten omvatten o.a. de chemische processen die niet de
onderliggende DNA-sequentie wijzigen. Epigenetische veranderingen
ontstaan o.a. door een proces dat methylering heet, waarbij
methylgroepen worden toegevoegd of weggehaald van de DNA-streng. Dat
regelt op zijn beurt of genen uit- of aangezet worden.
De onderzoekers oordeelde dat één nacht met te weinig slaap ertoe
leidde dat de klokgenen de methylering hadden opgehoogd, iets dat
vaak geassocieerd wordt met verminderde activiteit van de genen. De
onderzoekers zagen ook dat de uitdrukking van de klokgenen minder
werd, wat een indicatie is voor hun activiteit.
- Voor zover we weten zijn we hiermee de eersten die laten zien
dat epigenetische veranderingen bij mensen kunnen ontstaan door
slaaptekort. We zijn zelfs de eersten die laten zien dat dat gebeurt
in belangrijke weefsels bij mensen, zegt Jonathan Cedernaes. Het
wekte wat verbazing om te zien dat epigenetische veranderingen in de
genen zo snel konden ontstaan, en ook interessant dat dat kan
gebeuren bij de klokgenen, die erg belangrijk zijn om een normale
stofwisseling in stand te houden, vervolgt hij.
De genetische veranderingen die de onderzoekers waargenomen
hebben waren in de spierweefsels anders dan in de vetweefsels. Dat
kan er op duiden dat deze belangrijke moleculaire klokken niet op
dezelfde manier beïnvloed worden door slaaptekort en misschien dat
de klokken niet langer gesynchroniseerd zijn tussen, ten minste, het
spier- en vetweefsel. Zo'n gebrek aan synchronisatie tussen
biologische klokken in verschillende weefsels zijn gerelateerd aan
stofwisselingsstoornissen. Het kan daarom betekenen dat deze
weefselspecifieke veranderingen in de klokgenen bijdragen tot steeds
slechter wordende insulinegevoeligheid die we ook zagen bij de
deelnemers de nacht dat we ze wakker hielden, zegt Jonathan
Cedernaes
- In de situatie zoals die nu is weten de onderzoekers niet of de
bestaande veranderingen die ze waargenomen hebben blijvend zijn. Het
is goed mogelijk dat de veranderingen in de methylering en de
klokgenen teruggedraaid worden na één of meerdere nachten met
normale slaap. Aan de andere kant stellen juist epigenetische
veranderingen een genetische herinnering voor die van generatie op
generatie kan gaan, maar ook een herinnering voor b.v. de
stofwisseling. Onderzoek heeft laten zien dat type-2-diabetes en
ploegendienst methylering in bloed en andere weefsels verandert,
zegt Jonathan Cedernaes.
- Het is mogelijk dat op zijn minst bepaalde typen van
slaaptekort of te lang wakker zijn, zoals ploegendienst dat vergt,
kan leiden tot veranderingen in de epigenetische code in onze
weefsels, zegt hij afsluitend.
Jesper Lodin
bron:
http://www.uu.se/forskning (website Uppsala universiteit)
vertaling: Inge van Delft
