Winterslapers inzetten om boezemfibrilleren te voorkomen

Heb je ooit het verhaal gehoord, dat mensen dachten dat hun goudhamster dood was, omdat hij koud aanvoelde en niet bewoog, maar er later achter kwamen dat het diertje toch nog springlevend was? Het fenomeen dat hier beschreven wordt, heet winterslaap. Hierbij wisselen de dieren perioden met een lange, diepe slaap af met korte perioden waarin ze wakker zijn. Door winterslaap kunnen de dieren de lage temperaturen en het voedseltekort in de winter overleven.

Het onderzoek naar de winterslaap is nog een goeddeels onbeschreven blad. Wat we wel weten, is dat goudhamsters geen hartritmestoornissen, zoals boezemfibrilleren, ontwikkelen. En dat terwijl het hartritme van 400 hartslagen/minuut (wakker) naar 5-10 hartslagen/minuut (slaap) en omgekeerd gaat tijdens de winterslaap. Deze veranderingen in het hartritme veroorzaken stress in het hart, en zouden bij mensen kunnen leiden tot hartritmestoornissen, zoals boezemfibrilleren.

Verstoring van de eiwit huishouding in boezemfibrilleren

Het is bekend dat boezemfibrilleren zorgt voor een verstoring in de eiwit huishouding. Eiwitten zijn belangrijke structuren, die mede zorg dragen voor het goed functioneren van de cel en het hele organisme. Een verstoring in de eiwit huishouding heeft daarom enorme gevolgen. Maar hoe zit het met de eiwit huishouding in het hart van goudhamsters tijdens de winterslaap? En speelt deze misschien een rol bij het ontbreken van hartritmestoornissen in deze dieren? Om hier inzicht in te verkrijgen heeft Dr. Marit Wiersma onderzoek gedaan naar de eiwit huishouding in hartweefsel van goudhamsters.

In de eiwit huishouding van een cel onderscheiden we verschillende processen, waaronder endoplasmatisch reticulum stress (ER stress) en autofagie. Het ER zorgt voor de productie van nieuwe eiwitten. Wanneer deze productie niet goed gaat, ontstaat ER stress. Verschillende gespecialiseerde eiwitten reguleren deze stress en scheppen weer orde in de cel. Autofagie zorgt ervoor dat oude of verkeerd geproduceerde eiwitten opgeruimd worden, je zou het de ‘prullenbak’ van de cel kunnen noemen.

Goudhamsters kunnen zeer goed omgaan met stress in hart

Tijdens haar onderzoek heeft Dr. Marit Wiersma, afdeling fysiologie Amsterdam UMC en lid van het AFIP team, samen met Prof. Dr. B. Brundel en Prof. Dr. Robert Henning (UMCG), specifiek gekeken naar de veranderingen in activatie van ER stress en autofagie tijdens verschillende stadia van winterslaap (begin en eind slaap, 1.5 uur wakker en 8 uur wakker). Ze zag dat ER stress aanwezig is aan het eind van de slaap en dat autofagie actief is aan het eind van de slaap en wanneer de dieren 1.5 uur wakker zijn. Deze uitkomst is weergeven in de onderstaande afbeelding.

Wat zeggen deze onderzoeksresultaten? Het lijkt erop dat goudhamsters inderdaad ER stress ontwikkelen en ook weer opruimen tijdens het ontwaken. Dit suggereert dat goudhamsters een bijzonder goede eiwit huishouding hebben om stress op te vangen. Het ontbreekt ons op dit moment nog aan inzicht hoe deze dieren hun eiwit huishouding zo goed op orde hebben, en waarom het hart dermate goed blijft functioneren tijdens het ontwaken.

Het uitzoeken hoe de goudhamster de eiwit huishouding tijdens de winterslaap en het ontwaken daaruit precies regelt, zou in de toekomst kunnen helpen de verstoring van de eiwit huishouding in boezemfibrilleren (en andere hartziekten) te begrijpen. Daarnaast kunnen de resultaten helpen om nieuwe therapeutische aangrijpingspunten te vinden.

“Het uitzoeken hoe de goudhamster de eiwit huishouding tijdens de winterslaap precies regelt, zou in de toekomst kunnen helpen om boezemfibrilleren te voorkomen” – Dr. Marit Wiersma

Het artikel is te lezen via DOI: 10.1016/j.cbpb.2018.06.001