Nieuw onderzoek suggereert dat virussen in de ochtend succesvoller zijn. En dat heeft alles te maken met onze biologische klok.

Ons dag- en nachtritme – ook wel circadiaan ritme genoemd – wordt geregeld door een aantal genen, waaronder Bmal1 en Clock. Het circadiaan ritme is van invloed op veel lichaamsfuncties: bijvoorbeeld ons slaappatroon, onze lichaamstemperatuur en het vrijkomen van bepaalde hormonen.

Virussen
Onderzoekers van de universiteit van Cambridge vroegen zich af of dit circadiaan ritme wellicht ook van invloed is op het succes van virussen in ons lichaam. Wanneer een virus je lichaam binnendringt, zal het proberen de grondstoffen in je cellen te kapen. Die grondstoffen helpen het virus om zich te vermenigvuldigen en zich te verspreiden. Maar hoeveel grondstoffen er in een cel voorhanden zijn, verschilt – in reactie op ons dag- en nachtritme – door de dag heen sterk.

Muizen
Om te achterhalen of ons circadiaan ritme de vatbaarheid voor infecties beïnvloedt, verzamelden de onderzoekers een aantal muizen. Deze muizen leefden in een gecontroleerde omgeving waarin het 12 uur per dag licht en 12 uur per dag donker was. Vervolgens infecteerden de onderzoekers de muizen op verschillende momenten op de dag met het herpesvirus.

Moment van de dag
Uit het onderzoek blijkt dat een virus dat aan het begin van de dag het lichaam van de muizen binnendrong veel succesvoller was. Het virus wist zich op dat moment veel sterker te vermenigvuldigen dan zo’n tien uur later. De onderzoekers herhaalden het experiment nog eens met muizen die het gen Bmal1 – regelaar van het circadiaan ritme – misten. In deze muizen waren virussen – ongeacht welk moment van de dag ze het lichaam binnendrongen – altijd even succesvol.

“Het betekent dat infectie op het verkeerde moment op de dag een veel ernstigere acute infectie kan veroorzaken”

Ernstige infectie
“Het moment waarop een virus binnendringt kan een enorme invloed hebben op hoe vatbaar we zijn voor de ziekte of in ieder geval op de replicatie van het virus,” stelt onderzoeker Akhilesh Reddy. “Het betekent dat infectie op het verkeerde moment op de dag een veel ernstigere acute infectie kan veroorzaken. Dat is in lijn met recente onderzoeken die aantonen dat de tijd waarop het griepvaccin wordt toegediend van invloed lijkt op hoe effectief het is.”

In de winter
Het onderzoek kan mogelijk ook verklaren waarom bepaalde virussen – zoals het griepvirus – met name in de winter zo hard kunnen toeslaan. De activiteit van het gen Bmal1 varieert niet alleen door de dag heen, maar is ook nog eens seizoensgebonden. Zo is het gen minder actief in de wintermaanden.

Ploegendiensten
De onderzoekers gingen ook na hoe virussen zich op verschillende momenten op de dag in individuele cellen – en dus zonder tussenkomst van het immuunsysteem – vermenigvuldigden. Het uitschakelen van het cellulaire circadiaan ritme zorgde voor een toename aan herpes- en griepvirusinfecties. “Elke cel in het lichaam heeft een biologische klok die de cel in staat stelt om de tijd in de gaten te houden en te anticiperen op dagelijkse veranderingen in onze omgeving,” vertelt onderzoeker Rachel Edgar. “Onze resultaten suggereren dat de klok in elke cel bepaalt hoe succesvol een virus zich vermenigvuldigt. Wanneer we de lichaamsklok in cellen of muizen verstoorden, ontdekten we dat het moment waarop een infectie plaatsvond er niet meer toe deed: het aantal virale infecties was altijd groot. Dat wijst erop dat mensen die in ploegendiensten werken en sommige nachten werken en sommige nachten rusten en dus een verstoorde lichaamsklok hebben vatbaarder zijn voor virale ziekten. Als dat werkelijk zo is, dan zijn het belangrijke kandidaten voor het jaarlijkse griepvaccin.”

Uit onderzoek met individuele cellen blijkt verder dat het herpesvirus in staat is om het moleculaire uurwerk dat aan ons circadiaan ritme ten grondslag ligt, kan manipuleren. “Aangezien onze lichaamsklok een rol lijkt te spelen in onze verdediging tegen ziekteverwekkers, kan dit moleculaire mechanisme wel eens een nieuw, universeel doelwit zijn om infecties te bestrijden,” stelt Reddy.