Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Onderzoekers hebben ontdekt dat Arctische grondeekhoorns in staat zijn stikstof te recyclen om beter de winterslaap door te komen.
Met deze koude dagen vinden we het heerlijk om langer onder de wol te blijven liggen. Maar zo lang als Arctische grondeekhoorns houden we niet vol. Deze beestjes houdt namelijk acht maanden per jaar een winterslaap waarbij hun lichaam zich als het ware uitschakelt. Ze hebben geen voedsel en water nodig tijdens deze luie periode en ze ademen slechts één keer per minuut.
Geen eten en drinken, en weinig zuurstofinname: dat kan niet goed zijn voor je spieren en cellen, zou je denken. Desondanks heeft de grondeekhoorn tijdens zijn winterslaap verrassend weinig last van spierverlies en langdurige cellulaire schade. Hoe dit kan? Biologen bestudeerden de dieren om antwoord op deze vraag te krijgen.
Lees ook:
Spiermetabolisme
Het team van de University of Alaska Fairbanks onderzocht de grondeekhoorns twee jaar lang in een laboratorium. Hier konden de wetenschappers de stofwisseling (het metabolisme) van de dieren nauwkeurig in de gaten houden. Dit deden ze, kort gezegd, door isotopen van een label te voorzien en deze te volgen. Pulse isotopic labelling genoemd.
De onderzoekers ontdekten dat het creatininegehalte in de Arctische grondeekhoorns hoger is als de temperatuur naar beneden gaat. Aangezien creatinine een afbraakproduct van de spieren is, kan dit duiden op het begin van spierverlies, zo stellen de onderzoekers in het persbericht. Al geeft Rob Wust, bewegingswetenschapper aan de Vrije Universiteit Amsterdam en gespecialiseerd in spiermetabolisme, aan dat dit ook kan komen door een verminderde nierfunctie.
Stikstofrecycling
Wanneer de temperatuur daalt tot net boven het vriespunt, zagen de onderzoekers dat stikstof werd vrijgemaakt in de lichamen van de dieren. De grondeekhoorns recyclen dit element tot aminozuren. En hiermee zouden de dieren in staat kunnen zijn belangrijke eiwitten te synthetiseren in weefsel in de longen, nieren, én spieren.
Echter, zo geeft hoogleraar diermetabolisme Celia Berkers van de Universiteit Utrecht aan, de auteurs hebben niet direct onderzocht of gemeten dat de stikstofrecycling eiwitsynthese in weefsels ondersteunt. “In hoeverre spierverlies echt wordt voorkomen door deze vorm van recycling zou dus nog wel verder in kaart gebracht moeten worden, maar het is zeker een interessante hypothese.”
Lange ruimtereizen
De onderzoekers melden verder nog dat kennis over deze biologische aanpassingen tijdens een winterslaap de ruimtevaart kan helpen. Wetenschappers van de ESA en de NASA zouden astronauten graag in winterslaap brengen voor lange ruimtereizen en onderzoeken al langere tijd of dit mogelijk is.
Wust, die onlangs heeft meegewerkt aan een groot ESA/NASA gesponsorde bedruststudie, betwijfelt of mensen net als de grondeekhoorns stikstof recyclen om spierverlies tegen te gaan. “Deze dieren zijn evolutionair gemaakt voor een winterslaap.” En de mens niet. Hoewel… als we weer eens ons bed niet uit kunnen komen, zouden we bijna geloven dat we uitermate geschikt zijn voor een winterslaap.
Bronnen: Nature Metabolism, University of Alaska Fairbanks via EurekAlert!
Beeld: Carla Frare photo