Hoe lukt het beren om de vorm van diabetes die ze tijdens hun winterslaap ontwikkelen in het voorjaar weer te laten verdwijnen? Amerikaanse onderzoekers denken een stapje dichter bij het antwoord te zijn.
Mensen met diabetes hebben te veel glucose, een vorm van suiker, in hun bloed. Op lange termijn kan dit onder meer tot hart- en vaatziekten leiden. Bij de aandoening is een belangrijke rol weggelegd voor het hormoon insuline. Dit stofje haalt glucose – dat via voedsel in ons lichaam komt – uit het bloed en verplaatst het naar lichaamscellen, waar het als energiebron dient. Diabetes ontstaat wanneer dit te weinig gebeurt. Dat kan doordat het lichaam onvoldoende insuline aanmaakt (diabetes type 1) of doordat het er minder gevoelig, oftewel resistent, voor raakt (type 2).
Bij veruit de meeste mensen met diabetes is sprake van de tweede variant. Wereldwijd sterven er inmiddels meer dan een miljoen mensen per jaar aan, terwijl het aantal zieken alleen maar toeneemt. Niet voor niks zijn wetenschappers naarstig op zoek naar nieuwe of verbeterde behandelingen. Een team onderzoekers van de Washington State University in de Verenigde Staten hoopt daarbij inspiratie op te doen in de natuur. Bij beren, welteverstaan.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
De reden: beren ontwikkelen tijdens hun winterslaap een vergelijkbare resistentie voor insuline. Dit maakt de dieren niet ziek, maar stelt ze juist in staat om maandenlang zonder voedsel en water te overleven. Wanneer ze na het ontwaken in het voorjaar weer eten en de concentratie glucose in het bloed toeneemt, keert de insulinegevoeligheid terug. Een handig trucje, dat misschien ook bij mensen de gevoeligheid voor insuline kan herstellen, zo redeneren de onderzoekers.
Verstoorde winterslaap
Daarvoor is het nodig om te begrijpen hoe de ‘aan-uitknop’ voor insulineresistentie precies functioneert bij beren. Om bij een antwoord te komen, onderwierp het team zes grizzlyberen, die in gevangenschap in een onderzoekscentrum van de universiteit leven, aan een experiment. Zowel tijdens het ‘actieve’ seizoen als gedurende de winterslaap werd van elk dier vetweefsel en bloedmonsters afgenomen. Hetzelfde deden de onderzoekers terwijl ze de winterslaap van de beren verstoorden, door ze twee weken lang regelmatig te voeden met een suikerhoudend drankje.
Vervolgens combineerden ze de verschillende monsters met elkaar in het lab. Dat zorgde voor de nodige veranderingen in het weefsel, zo blijkt uit de deze week gepubliceerde onderzoeksresultaten. Met name bloedserum uit de verstoorde winterslaap had een groot effect op opgekweekte cellen uit vetweefsel afgenomen in de ‘normale’ winterslaap. Deze begonnen gedrag te vertonen dat vergelijkbaar is met dat van cellen uit het actieve seizoen.
Vertalen naar de mens
Opvallend genoeg waren slechts enkele eiwitten verantwoordelijk voor alle veranderingen, concluderen de onderzoekers na een analyse. ‘Er lijken acht eiwitten te zijn die ofwel onafhankelijk van elkaar, ofwel samen de insulineresistentie bij beren in winterslaap reguleren’, zegt evolutionair geneticus Joanna Kelley, die meewerkte aan de studie.
Het gaat daarbij om eiwitten waarvan de mens zogeheten homologen bezit, merkt ze op. Met andere woorden: voor elk eiwit bestaat een menselijke evenknie, die afstamt van een gemeenschappelijke voorouder. ‘Dat betekent dat er misschien een directe mogelijkheid tot vertaling naar de mens is.’
Daarom zet het team in op meer onderzoek naar de precieze rol van de eiwitten bij het aan- en uitzetten van insulineresistentie. Zo hopen ze op het spoor van mogelijke behandelingen voor menselijke diabetes te komen. Of dat laatste ook daadwerkelijk gaat gebeuren, is nog maar de vraag, meent Cees Tack, hoogleraar geneeskunde aan de Radboud Universiteit. Tack, wiens eigen onderzoek zich richt op de behandeling van diabetes bij mensen, betwijfelt of de oorzaak van alle veranderingen tot acht eiwitten terug te brengen is. ‘De monsters die het team bestudeert, zijn van slechts een klein aantal beren afkomstig. Dat is erg beperkt om tot stevige conclusies te komen.’
Bovendien is de weg naar mogelijke toepassingen bij mensen erg lang, stelt Tack. ‘Het zou kunnen dat deze acht eiwitten een belangrijke rol spelen, maar hoe ze dit doen is nog volstrekt onbekend. Sterker: van de meeste kennen we de precieze functie in het lichaam niet eens. Er is ontzettend veel vervolgonderzoek nodig om dit in kaart te brengen. Waarna het nog altijd maar de vraag is in hoeverre dit ons iets kan leren over processen in het menselijk lichaam.’
