Meest recent

    Bent u een nachtuil? Een genetische mutatie kan aan de basis liggen

    Functioneert u het best 's avonds laat en 's nachts, en bent u 's morgens met geen stokken uit uw bed te krijgen? Uit nieuw onderzoek blijkt dat uw nachtuil-gewoonten mogelijk wel eens in uw genen verankerd kunnen zijn. Onderzoekers hebben een mutatie van een gen gevonden, die maakt dat de circadiaanse, interne klok achterloopt, zodat mensen later wakker worden dan normaal, en later gaan slapen dan normaal.
    © 2013 John Greim

    De circadiaanse klok is een intern ritme dat bijna alle leven op aarde aanstuurt. Bij mensen regelt de klok wanneer iemand zich moe voelt, hongerig of klaarwakker, en ze regelt zelfs onze lichaamstemperatuur.

    De meeste mensen volgen een strikte 24-urige klok, maar tussen 10 en 15 procent van de mensen heeft een klok die een langere periode doorloopt. Die mensen hebben wat men vertraagde-slaapfasesyndroom (delayed sleep phase disorder, DSPD) noemt. Bij deze mensen loopt de circadiaanse klok achter, zodat ze later dan normaal wakker worden, en ook later dan normaal in slaap vallen.

    "Een barman, bijvoorbeeld, kan geen enkel probleem ondervinden met de vertraagde slaapcyclus. Maar een chirurg die 's morgens vroeg in het operatiekwartier moet zijn, dat is niet compatibel", zo zei Alina Patke aan "Live Science". Patke is de belangrijkste auteur van de studie over de mutatie achter DSPD.

    CRY1-gen

    Amerikaanse onderzoekers van het Laboratory of Genetics aan de Rockefeller University en hun Turkse collega's van de Bilkent Universiteit in Ankara hebben nu een genetische mutatie ontdekt die hoogstwaarschijnlijk verantwoordelijk is voor het vertraagde-slaapfasesyndroom. 

    Alina Patke en haar collega's identificeerden de aan DSPD-gelinkte mutatie voor het eerst zeven jaar geleden, bij een 46-jarige Amerikaanse vrouw die naar een slaapkliniek was gekomen omdat ze al lang problemen had met haar verlate slaapcyclus.

    Het team plaatste de vrouw in een appartement waar ze volkomen geïsoleerd was van alle tijdsinvloeden, en analyseerde haar natuurlijke slaappatroon.

    "Het appartement had geen ramen, tv of internet", zei Patke in een mededeling. "We zeiden haar dat ze volgens haar eigen tijdslijn moest leven, en te eten en te slapen naargelang van wat haar lichaam haar vertelde te doen."

    In deze omstandigheden kwam de vrouw uiteindelijk in een ritme terecht dat ongeveer een uur langer was dan de typische 24-urige circadiaanse cyclus, en haar slaap was onderbroken. 

    De onderzoekers sequenceten haar genen en ze stelden vast dat ze een mutatie had aan het CRY1-gen. Het gaat om een puntmutatie, waarbij slechts een "letter" in de genetische code fout is. Maar die kleine fout heeft wel grote gevolgen.

    Familie met zelfde mutatie

    In de nieuwe studie bevestigde het team van Patke het verband tussen de CRY1-mutatie en het vertraagde-slaapfasesyndroom, door te zoeken naar de mutatie bij de uitgebreide familie van de vrouw en in andere gegevensbanken.

    Dankzij een gegevensbank met informatie over het genoom van mensen in Turkije, konden de onderzoekers een aantal mensen identificeren die drager waren van de mutatie in CRY1. In samenwerking met onderzoekers van de Bilkent Universiteit in Ankara legden ze contact met die mensen, en ze konden interviews afnemen en uitgebreid DNA-onderzoek doen bij 70 leden van zes families. 

    Bij de leden van die Turkse families hadden er 39 de CRY1-mutatie, en 31 niet. Uit gegevens over hun slaapgedrag bleek dat de slaapcyclus van de mensen met de mutatie duidelijk later viel. Rond 4 uur 's nachts waren de mensen zonder de mutatie zowat halfweg in hun slaap, bij de mensen met de mutatie was dat verlaat tot tussen 6 en 8 uur 's ochtends.

    "Dragers van de mutatie hebben langere dagen dan de planeet hen geeft, zodat ze in essentie hun hele leven dat proberen in te halen", zei Patke in een mededeling van Cell Press. "Het is alsof deze mensen constant jetlag hebben, alsof ze heel de tijd naar het oosten reizen. 's Morgens zijn nog niet klaar voor de komst van de volgende dag."

    Activatoren en inhibitoren

    Ons circadiaans ritme heeft een duidelijke genetische basis, die in de loop van onze lange evolutionaire geschiedenis nagenoeg hetzelfde is gebleven. De circadiaanse klok "is fundamenteel dezelfde van bij vliegen tot bij mensen", zei hoofdonderzoeker Michael Young van de Rockefeller University.

    In het begin van de circadiaanse cyclus, bouwen de cellen proteïnen op die activatoren genoemd worden. In de loop van de 24-urige cyclus produceren die activatoren hun eigen inhibitoren, - afremmers -, die er voor zorgen dat de activatoren geleidelijk verzwakken en minder actief zijn. Als al de activatoren stilgelegd zijn, produceren ze ook geen inhibitoren meer. Als al de aanwezige inhibitoren, die slechts een beperkte levensduur hebben, uiteengevallen zijn, herwinnen de activatoren opnieuw hun maximale kracht, en begint de cyclus van voren af aan.

    Patke en haar team identificeerden de CRY1-proteïne als een van de inhibitoren, dat de activator-proteïnen Clock en Bmal1 (of ARNTL bij mensen) onderdrukt. Als het CRY1-gen de puntmutatie heeft die hier besproken is, ontbreekt er een groot deel van de CRY1-proteïne. Merkwaardig genoeg maakt dit dat de CRY1-inhibitor hyperactief wordt, en de activatoren te lang onderdrukt. Daardoor wordt de circadiaanse cyclus minstens een half uur langer dan normaal.

    Goede slaaphygiëne

    Uit genetische databanken is gebleken dat de mutatie bij 1 op de 75 niet-Finse Europeanen voorkomt. Aangezien 10 tot 15 procent van de mensen vertraagde-slaapfasesyndroom hebben, is het duidelijk dat er nog andere oorzaken moeten zijn voor de aandoening. 

    Onderzoeker Alina Patke zelf is daar een voorbeeld van. Ze zegt dat ze zelf een nachtuil is, en vaak tot laat in de nacht doorwerkt, maar ze is geen drager van de CRY1-mutatie. "Ik heb het nagekeken", zo zei ze. "Niet iedereen die dit gedrag vertoond heeft, heeft per definitie ook de mutatie, maar het gedrag heeft wel een effect op een groot deel van de bevolking."

    Waarschijnlijk zijn er nog andere genetische oorzaken voor de aandoening, zo zei Patke. Maar hoe dan ook is het al een belangrijke stap om minstens een genetische mutatie te identificeren die achter de slaapaandoening zit. 

    "Begrijpen hoe de ritmes gecontroleerd worden, opent de deur naar het eventueel manipuleren van diezelfde ritmes met geneesmiddelen", zo zei ze. Bovendien zou een middel dat nachtuilen kan helpen om hun slaappatroon in overeenstemming te brengen met de normale patronen, ook kunnen werken bij reizigers met jetlag.

    Tot het zover is, zijn er strategieën die mensen met vertraagde- slaapfasesyndroom kunnen gebruiken om te proberen van hun klok "gelijk te zetten", zo benadrukken de onderzoekers. Patke beveelt een "goede slaaphygiëne" aan, wat inhoudt dat men elke nacht op hetzelfde uur gaat slapen, zelfs in de weekends, en elke morgen op hetzelfde uur opstaat. 's Nachts fel licht vermijden, ook van laptops en smartphones, kan ook helpen, net als 's morgens vroeg meteen het zonlicht opzoeken.

    "Een externe cyclus en goede slaaphygiëne kunnen een traag lopende klok dwingen zich aan te passen aan een 24-urige dag", zei Patke, die, zoals gezegd, zichzelf ook een nachtuil noemt. "Wij moeten er alleen harder voor werken."

    De studie van Patke en haar team over de genetische mutatie is gepubliceerd in het tijdschrift "Cell".