Universiteit van Surrey, UK

Er is al veel onderzoek gedaan naar het effect van slaapgebrek op het functioneren van het lichaam. Uit eerdere studies blijkt bijvoorbeeld dat slaapgebrek grote invloed heeft op de stofwisseling en het brein. Maar welke biologische mechanismen precies ervoor zorgen dat onvoldoende slaap leidt tot negatieve gezondheidseffecten, is nog niet duidelijk. De University of Surrey (Groot-Britannië) deed een poging dit te onderzoeken. Hun conclusie: zelfs een week slaapgebrek heeft al meetbaar invloed.

In de media heeft het onderzoek eind februari nationaal en internationaal aandacht getrokken, met ronkende koppen en berichten:

NU.nl – ‘Uit de onderzoeksresultaten blijkt dat een slaaptekort er voor zorgt dat de activiteit van 444 genen totaal wordt onderdrukt, terwijl 267 genen minder goed werken dan na een week met goede nachtrust.’
Gizmodo – ‘Too Many Sleepless Nights Can Actually Shut Down Important Genes’
The Telegraph – ‘Lack of sleep ‘switches off’ genes’

Uitgeschakelde of onderdrukte genen? Dat vroeg om een eigen fact check.

Doel van het onderzoek

In een laboratoriumomgeving slapen mensen, als ze niet gestoord worden, gemiddeld 8 à 9 uur. De meeste volwassenen krijgen zoveel slaap thuis niet, en moeten genoegen nemen met 6 uur of minder. Onderzocht werd welk effect die paar uur minder slaap heeft op menselijke cellen.

In eerder onderzoek met muizen en ratten werd al duidelijk dat slaaptekort leidt tot veranderde expressie van genen die een rol spelen bij het geheugen en het omgaan met stress. Daarnaast was gevonden dat in de lever van muizen en ratten koolhydraat-, vet- en eiwitmetabolisme verstoord wordt door slaapgebrek. Maar of dat bij mensen ook zo werkt was tot nu toe onduidelijk.

De meting

Omdat je bij levende proefpersonen het brein en de lever niet kunt ontleden, heeft men in Surrey voor bloedonderzoek gekozen. Dat geeft volgens hen ook een aardige indicatie van de genexpressie. Om te meten hoe actief diverse genen waren, keken ze naar de hoeveelheid RNA (zie hiernaast) in het bloed van 26 proefpersonen (waarvan 14 mannen).
De ene week sliep de testgroep gemiddeld ruim 8,5 uur per nacht, de andere week belemmerden ze de groep in hun slaap, en sliepen de proefpersonen gemiddeld 5,7 uur.
Na elke week vond er een stresstest plaats: een waakperiode van 39-41 uur. In die periode werd 10 x bloed afgenomen en onderzocht op het RNA, om de genexpressie te meten. Daarnaast onderzochten ze melatoninegehaltes om het dag/nacht-ritme te bekijken.

De resultaten
  • Na een week te weinig slaap, was de expressie van 711 genen veranderd ten opzichte van de metingen na een week goed slapen.
  • Van een aantal genen was minder RNA aanwezig, bijvoorbeeld bij de genen die invloed hebben op de stofwisseling.
  • Van een aantal genen was juist méér RNA te zien, bijvoorbeeld bij de genen die invloed hebben op stressreacties. (NB: in biologietermen levert een pijnprikkel, een te warme omgeving, of een vreemde stof zoals een medicijn al stress op).
  • De veranderingen in RNA laten zien dat slaapgebrek invloed heeft op de stofwisseling, en op ontstekings- en stressreacties.
  • Er lijkt een ontregeling van de biologische klok te ontstaan door slaapgebrek: het aantal genen dat een 24-uursritme aanhoudt nam af van 1855 naar 1481.
Kanttekeningen bij de resultaten

Bij de resultaten is wel een kanttekening te maken, zeggen de onderzoekers in hun artikel:

  1. Elk orgaan reageert anders op slaaptekort. De onderzoekers in Surrey moesten genoegen nemen met bloedmetingen, maar het is bijvoorbeeld mogelijk dat de lever en het brein veel heftiger reageren op slaaptekort.
  2. Het is nog onduidelijk wat het effect van die veranderde genexpressie is: daar is verder onderzoek voor nodig. Genexpressie verandert voortdurend, naar gelang de omstandigheden waarin je je bevindt. Het eten van een sinaasappel zal bij wijze van spreken ook een verandering in genexpressie geven. Een veranderde situatie geeft sowieso een andere genexpressie. Wie het koud heeft, zal ook een andere genexpressie vertonen dan wie het warm heeft. Of de veranderde genexpressie een positief of negatief effect heeft, blijkt dus nog niet uit dit onderzoek. Professor Derk-Jan Dijk, Directeur van het Sleep Research Centre aan de Universiteit van Surrey, zegt:

Dit onderzoek heeft ons inzicht gegeven in de effecten van onvoldoende slaap op genexpressie. Nu we deze effecten vastgesteld hebben kunnen we deze informatie gebruiken om de connecties tussen genexpressie en gezondheid in het algemeen verder te onderzoeken.

Minieme afwijkingen

De onderzoeksresultaten tonen ook dat de afwijking bij veel genen miniem is. Sommige genen laten een duidelijkere afwijking zien, maar bij de meeste lagen de resultaten vrij dicht bij elkaar. Dat kan natuurlijk liggen aan de korte testperiode – c

een week goed slapen geeft wellicht een ander resultaat dan een jaar goed slapen.

Conclusie: Geen ’totale onderdrukking’ van genen

Van totale onderdrukking van genen was helemaal geen sprake in de onderzoeksresultaten.

Krantenkoppen versus werkelijkheid

De werkelijkheid is dus een stuk droger dan de krantenkoppen. Dit onderzoek toont duidelijk aan dat slaaptekort effect heeft. Een harde conclusie valt daar nog niet uit te trekken, maar het is aannemelijk dat een nacht doorhalen meer impact heeft op je lichaam als je toch al slaapgebrek hebt, dan als je genoeg slaap hebt gehad.

Meer lezen?

De complete studie is gepubliceerd in het vooraanstaande tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences en is tegen betaling te downloaden.

 

 

 

 

 

Genexpressie: van DNA naar RNA naar eiwit

De samenstelling van eiwitten die gemaakt wordt aan de hand van de codes van alle genen in je DNA wordt genexpressie genoemd.
Als een gen in het DNA wordt gelezen, vormt zich een RNA-streng. Op basis van die RNA-streng wordt eiwit aangemaakt. De eiwitten doen het echte werk in het lijf, het DNA is de informatiebron, het RNA de informatieoverdracht.

De hoeveelheid RNA met de code van een bepaald gen geeft aan hoe actief dat gen is, en is daarmee een indicatie van de genexpressie. Daarbij is het belangrijk te weten dat niet elke RNA-streng leidt tot productie van eiwit. Om te zien wat werkelijk in het lichaam gebeurt, moet je eigenlijk de eiwitten meten. Het is lastig te meten welke eiwitten precies in je bloed zitten, maar RNA meten kan wel goed, vandaar de keuze voor RNA-metingen in deze studie.