De biologische klok

Hoe sneller de biologische klok, hoe langer de hamster leeft

De biologische klok is cruciaal voor de wijze waarop dieren hun gedrag en fysiologie afstemmen op de 24-uurs cyclus van onze planeet. Bij zoogdieren bevindt de klok zich in een klein hersengebiedje achter de ogen – de zogenaamde Suprachiasmatische Nucleus (SCN). Bestuurd door een klein aantal genen genereert elke hersencel in de SCN een ritme van ongeveer 24 uur. In de Syrische hamster zijn voor het eerst mutanten gevonden waarbij één van die genen beschadigd is, resulterend in een versneld dagelijks ritme van 20 uur (homozygoot) of 22 uur (heterozygoot). Deze mutanten zijn ideaal om te bestuderen of en hoe het ritme van de biologische klok van invloed is op allerlei andere lichaamsprocessen. Ook mensen kunnen last hebben van aangeboren afwijkingen in hun biologische ritme (meestal zonder dat ze dit zelf weten). Bekend is het ‘advanced sleep phase syndrome’, waarvan lijders altijd vier uur ‘te vroeg’ wakker worden. Verder is onderzoek aan de biologische klok van belang om bijvoorbeeld het effect van werken in ploegendiensten en jet-lag beter te begrijpen en waarom geheugenstoornissen en Alzheimer vaak gepaard gaan met een verstoorde biologische klok. Biologe Gosia Oklejewicz ontdekte dat de stofwisselingssnelheid (het energieverbruik) van hamsters toeneemt naarmate ze een sneller ritme hebben. Als gevolg hiervan groeien ‘snelle’ hamsters langzamer en bereiken ze een lager volwassen lichaamsgewicht. Dankzij het feit dat Oklejewicz de verandering in energieverbruik wist vast te stellen, kon zij een belangrijke biologische theorie toetsen: de ‘rate of living theory’, die veronderstelt dat dieren een vaste hoeveelheid energie per gram lichaamsgewicht per levensduur hebben. Dus, hoe groter het energieverbruik, des te korter het leven. Maar het tegenovergestelde bleek het geval: hamsters met een hoger verbruik leefden juist langer. Afwijkingen van het 24-uurs ritme bleken overigens meestal geen effecten te hebben op biologische cycli met een periode korter of langer dan 24 uur. Zo was de hartslagfrekwentie onafhankelijk van de periode van het dagelijkse ritme. Ook de winterslaap-cyclus in hamsters werd niet beïnvloed door de duur van het dagelijkse ritme. /FC

Gosia Oklejewicz (Sanok, Polen, 1969) studeerde biologie aan de Jagiellonian University in Krakow, Polen. Zij verrichtte haar promotieonderzoek bij de groep

Pin It on Pinterest