De eekhoorn blijkt tijdens zijn ellenlange winterslaap heel efficiënt voedingsstoffen te recyclen.
De Arctische grondeekhoorn is een bijzonder diertje, niet in de laatste plaats omdat hij de absolute koning van de winterslaap is. De eekhoorn houdt een ellenlang dutje dat maar liefst acht maanden per jaar duurt. En in die periode ligt het lichaam van het beestje bijna volledig stil. Onderzoekers zijn al lange tijd gefascineerd door de winterslaap van de Arctische grondeekhoorn. Want door meer mysteries van het buitengewone tukje van de eekhoorn te ontrafelen, hopen ze nieuwe inzichten op te doen voor de menselijke geneeskunde.
Winterslaap
De winterslaap van de Arctische grondeekhoorn is een vrij uitzonderlijke. Zoals gezegd ligt de eekhoorn acht maanden per jaar opgerold in zijn holletje. Zijn hersentemperatuur daalt tot net boven het vriespunt en zijn hartslag zakt tot ongeveer één slag per minuut. Desondanks verliest de eekhoorn tijdens deze periode nauwelijks spiermassa en loopt hij geen cellulaire schade op. “Het zijn buitengewone winterslapers,” zegt onderzoeker Sarah Rice. “Tijdens de winterslaap eten en drinken ze niet en krijgen ze bovendien ook geen ontstekingen of verwondingen in of aan hun lichaam.”
Voedingsstoffen
In een nieuwe studie besloten onderzoekers het geheim van de Arctische grondeekhoorn te ontrafelen. Want hoe krijgt het dier het voor elkaar om zo lang in winterslaap te verblijven, terwijl de interne klok van het dier bijna stil lijkt te staan? Twee jaar lang hielden onderzoekers enkele Arctische grondeekhoorns in een laboratorium nauwgezet in de gaten. En dat leidde tot een interessante ontdekking. De onderzoekers kwamen er namelijk achter dat de dieren in staat zijn om hun eigen voedingsstoffen heel efficiënt te recyclen.
Recyclen
Terwijl de spieren van de grondeekhoorns bij temperaturen net boven het vriespunt langzaam aftakelen, ontdekten de onderzoekers dat de dieren de vrijkomende stikstof kunnen omzetten in aminozuren. Met behulp van die aminozuren kunnen de grondeekhoorns vervolgens mogelijk eiwitten synthetiseren in weefsels zoals longen, nieren en skeletspieren. De bevindingen vormen een aanvulling op eerder onderzoek, dat suggereerde dat winterslapers ureum recyclen; een afvalproduct dat wordt uitgescheiden in urine. Hoewel wetenschappers theoretiseerden dat ook die dieren stikstof recyclen om hun lichaamsweefsel tijdens de winterslaap intact te houden, was dat nog niet bevestigd. De nieuwe studie is dan ook de eerste die dit proces aantoont.
Medische behandelingen
De resultaten hebben mogelijk belangrijke implicaties voor de menselijke geneeskunde. Want door meer te weten te komen over de biochemie van de winterslaap, kunnen we belangrijke kennis op doen voor mogelijke medische behandelingen bij mensen. Denk bijvoorbeeld aan het voorkomen van spierverlies bij kankerpatiënten en ouderen. Bovendien kan een beter begrip van de biologische aanpassingen die tijdens de winterslaap van dieren plaatsvinden, ook helpen voor het behandelen van traumatische verwondingen bij mensen. Maar de toepassingen reiken ook verder dan de aarde. Sommigen beweren namelijk dat meer inzicht in de winterslaap ook astronauten kan helpen tijdens ruimtereizen. Bij ESA wordt er bijvoorbeeld onderzoek gedaan naar hibernatie.
Verschillende ruimtevaartorganisaties spelen met het idee om Mars te koloniseren. En misschien volgen er daarna wel meer planeten… Aangezien een ruimtevaartuig zelfstandig zou kunnen vliegen en astronauten zich enorm zullen vervelen gedurende de reis – met alle psychologische gevolgen van dien – is het geen slecht idee om de ruimtereizigers een soort winterslaap te laten houden. Door hibernatie kunnen ook de stofwisseling en vitale processen van de astronauten enorm afgeremd worden, waardoor de kans op problemen veroorzaakt door cellen die door straling beschadigd raken, kleiner is. Vervolgens moeten mensen dan bij aankomst op de bestemming wel wakker worden gemaakt en probleemloos verder kunnen leven. Hibernatie zou in theorie zelfs gebruikt kunnen worden voor missies naar planeten op lichtjaren van onze aarde.
De studie onthult interessante nieuwe inzichten over hoe winterslapers zichzelf gezond houden. En dat is veelbelovend voor onze eigen gezondheid. “De benadering biedt een ander perspectief dan bestaande behandelmethodes, die vaak alleen gericht zijn op het overwinnen en behandelen van verwondingen,” aldus Rice. “Het is leuk om dat idee op zijn kop te zetten. In plaats van te bestuderen wat er fout gaat in de wereld, is het belangrijk om ook te bestuderen wat er wel goed gaat.”
