Afvalverwijdering is cruciaal voor de gezondheid van de hersenen en het voorkomen van neurodegeneratieve aandoeningen
Nieuw onderzoek van de Northwestern University bevestigt opnieuw het belang van een goede nachtrust.
Door het brein en gedrag van fruitvliegjes te testen, ontdekten de onderzoekers dat diepe slaap een eeuwenoude, herstellende kracht heeft om afval in het brein af te voeren. Dit afval bestaat mogelijk uit toxische proteinen die kunnen leiden tot neurodegeneratieve aandoeningen.
‘Afvalverwijdering kan belangrijk zijn, in het algemeen, voor het behoud van gezonde hersenen of het voorkomen van neurogeneratieve aandoeningen,’ zegt dr. Ravi Allada, senior auteur van het onderzoek. ‘Het afvoeren van afval kan plaatsvinden tussen waken en slapen, maar neemt aanzienlijk toe tijdens de slaap.’
Het onderzoek zal morgen (20 januari) gepubliceerd worden in de uitgave van Science Advances.
Allada is Edward C. Stuntz universiteitshoogleraar in de neurowetenschappen en voorzitter van de afdeling Neurobiologie bij het Weinberg College of Arts and Sciences van Nortwestern. Hij is ook adjunct-directeur van Northwestern’s Center for Sleep and Circadian Biology. Bart van Alphen, postdoctoraal medewerker in Allada’s laboratorium, was de eerste auteur van het artikel.
Hoewel fruitvliegjes veel lijken te verschillen van mensen, lijken de neuronen die de slaap-waak cycli besturen opvallend veel op die van ons. Dat is de reden dat fruitvliegjes veel bestudeerde organismen zijn geworden op het gebied van slaap, circadiaanse ritmes en neurogeneratieve aandoeningen.
In deze studie onderzochten Allada en zijn team ‘proboscis extension sleep (PES)’, een staat van diepe slaap bij fruitvliegjes, vergelijkbaar met de diepe, ‘trage golven’ slaap bij mensen. De onderzoekers zagen dat tijdens dit stadium, de fruitvliegjes herhaaldelijk hun proboscis (of snuit) uitstrekten en introkken.
‘Deze pompbeweging beweegt mogelijk vloeistoffen naar de fruitvlieg-versie van de nieren,’ zegt Allada. ‘Onze studie laat zien dat dit zorgt voor afvoer van afval en helpt bij wondherstel.’
Toen Allada’s team de diepe slaap van de vliegjes verstoorde, waren de vliegjes minder goed in staat om de geinjecteerde, niet-metaboliseerbare verf uit hun systeem af te voeren, en vatbaarder voor traumatische kwetsuren.
Allada zegt dat dit onderzoek ons dichter bij het mysterie brengt waarom alle organismen slaap nodig hebben. Alle dieren – vooral die in het wild – zijn ongelooflijk kwetsbaar als ze slapen. Maar onderzoek laat steeds duidelijker zien dat de voordelen van slaap – waaronder cruciale verwijdering van afval – belangrijker zijn dan deze verhoogde kwetsbaarheid.
‘Onze ontdekking dat diepe slaap een grote rol speelt bij het afvoeren van afval bij de fruitvlieg laat zien dat afvalverwijdering een evolutionair geconserveerde kernfunctie is van slaap,’ schrijven de co-auteurs van het artikel. ‘Dit wijst erop dat afvalverwijdering een functie van slaap geweest kan zijn bij de gemeenschappelijke voorouder van vliegjes en mensen.’
Links
https://neurobiology.northwestern.edu/people/core-faculty/ravi-allada.html
https://www.youtube.com/watch?v=kYOfoRUhE3Q
Vertaling: Ellen Lam