Zebravislarve met individuele spiervezels gelabeld in aparte kleuren. Bron: King’s College London
’s Nachts werken verstoort het dagritme van spiercellen en is gelinkt aan de versnelde achteruitgang van de spieren.
Spiercellen hebben een dagritme. ’s Nachts vervangen de cellen kapotte eiwitten terwijl het lichaam in rust is, waardoor de spier kan worden hersteld. Uit nieuw Brits onderzoek blijkt dat het verstoren van deze spierklok geassocieerd is met spierverslechtering die normaliter bij veroudering optreedt (PNAS, 5 mei). Het onderzoek werd uitgevoerd in zebravislarven.
In hun experimenten verstoorden de onderzoekers de spierklok in de zebravislarven, waarna ze twee jaar werden gevolgd en vergeleken met gezonde controledieren. Initieel was er geen verschil te zien tussen de zebravissen: hun spierklok herstelde zich en ze aten en sliepen normaal. Na twee jaar bleken de zebravislarven waarvan de spierklok was aangedaan echter sneller oud te zijn geworden. Dit uitte zich in een kortere lengte en lager gewicht. Ook zwommen de vissen minder en langzamer. De studie gebruikte zebravislarven omdat deze dieren voor 70 procent dezelfde genen hebben als mensen en bovendien doorzichtig zijn. Hun spieren kunnen onder de microscoop dus goed worden waargenomen.
Regulatie
’s Nachts, in rust, neemt het lichaam de tijd om de spiereiwitten die gedurende een actieve dag beschadigd zijn geraakt of verplaatst zijn op te ruimen. Eerste auteur Jeffrey Kelu legt in een e-mail uit: ‘De regulatie van de eiwitklaring door de dag heen is heel belangrijk voor de homeostase van de spieren. Als deze processen worden verstoord, wordt de spierfunctie geschaad. Na verloop van tijd versnelt dat dus ook de veroudering.
De onderzoekers leggen in de discussie een verband met mensen die in ploegendienst ’s nachts werken
‘Uit eerder onderzoek in mensen en muizen wisten we al dat de afbraak van eiwitten ritmisch is, maar de precieze rol ervan bleef onduidelijk. We konden de spiergroei van de zebravislarven in real time volgen door de dag heen en zagen dat de opruimingsactiviteit ’s nachts piekte. Hoewel we de spiergroei niet op dezelfde manier kunnen blijven volgen in volwassen zebravissen, zien we wel dat de klaring volgens het dagritme blijft verlopen.’
De onderzoekers leggen in de discussie een verband met mensen die in ploegendienst ’s nachts werken. Omdat hun spierklok verstoord is kunnen de spieren geen nachtelijk opruimwerk doen, wat kan leiden tot een versnelde spierafbraak. Dit zou net als bij de zebravissen kunnen bijdragen aan een vroegtijdige spierveroudering. In vervolgonderzoek gaan de Britten met biobanksamples onderzoeken wat het effect is van bepaalde genvarianten op spierveroudering. Laatste auteur Simon Hughes: ‘We gaan specifiek op zoek naar genen die geassocieerd zijn met de spierklok.’