Wetenschappers laten ratten in torpor gaan – zijn wij mensen hierna aan de beurt?

Ratten doen niet aan torpor (een soort winterslaap-achtige modus waarin dieren hun lichaamsfuncties op een lager pitje zetten om energie te besparen en moeilijke omstandigheden te overleven). Maar toch is het onderzoekers gelukt de knaagdieren in torpor te laten gaan. En dat kan weleens de opmaat naar meer zijn.

Extreme kou of een gebrek aan voedsel kan dieren zomaar fataal geworden. Maar sommige organismen hebben een slimme tactiek om dergelijke potentieel fatale omstandigheden het hoofd te bieden: ze gaan in torpor. “Hierbij wordt de stofwisseling op een laag pitje gezet, daalt de lichaamstemperatuur en worden ook andere belangrijke processen in het lichaam afgeremd,” vertelt onderzoeker Hong Chen. Het stelt de dieren in staat om energie te besparen en zo die moeilijke omstandigheden door te komen.

Het belang van torpor
Maar torpor is niet voor iedereen weggelegd. “Soorten die in torpor of winterslaap gaan, zijn bijvoorbeeld beren, vleermuizen en sommige vogels,” aldus Chen. Mensen is de torpor-modus vreemd. Maar sommige onderzoekers zien dat graag veranderen. “Mensen in torpor laten gaan zou significante voordelen met zich mee kunnen brengen,” vertelt Chen. “Door de stofwisseling en andere levensprocessen op een lager pitje te zetten zou je wat extra tijd kunnen krijgen om levensbedreigende aandoeningen zoals een hartinfarct of een beroerte te behandelen. Door de weinige tijd die er soms is om medisch in te grijpen, te verlengen, kunnen de overlevingskansen van patiënten groeien.” En ook vanuit de ruimtevaart is er interesse in torpor; zo kan het van pas komen tijdens lange ruimtereizen naar bijvoorbeeld Mars. In een dergelijk scenario zouden astronauten die onderweg in torpor gaan, onder meer minder voedsel nodig hebben.

Het is voor nu verre toekomstmuziek. Maar dat de hierboven geschetste scenario’s ooit werkelijkheid kunnen worden, lijkt weer iets aannemelijker te zijn geworden. Want in het blad Nature Metabolism schrijven Chen en collega’s nu dat ze erin geslaagd zijn een rat – een dier dat eveneens van nature niet aan torpor doet – in torpor te brengen.

Aanpak
In hun studie gingen de onderzoekers in eerste instantie aan de slag met muizen, die van nature wel in torpor kunnen gaan. Ze stimuleerden met behulp van ultrageluid het preoptisch gebied in de hypothalamus (een hersengebied). “Recente wetenschappelijke ontdekkingen hebben uitgewezen dat het preoptisch gebied in de hypothalamus een cruciale rol speelt in het controleren van torpor,” legt Chen uit. “Het is een soort centrale ‘knop’ die je om kunt zetten om muizen in torpor te laten gaan.” En stimulatie van dit hersengebied bleek er inderdaad voor te zorgen dat de muizen in torpor gingen; hun lichaamstemperatuur daalde met drie graden Celsius, hun hartslag daalde met 47 procent en hun stofwisseling veranderde: in plaats van koolhydraten én vet gingen de muizen alleen vet omzetten in energie. Dat laatste is een belangrijk kenmerk van torpor in muizen, zo stellen de onderzoekers.

Rat
Na het succesvolle experiment met de muizen gingen de wetenschappers nog een stap verder. Ze stimuleerden het preoptisch gebied in de hypothalamus van een soort die van nature niet in torpor gaat: de rat. En daarop daalde de lichaamstemperatuur van de rat, zo stellen de onderzoekers. Het wijst erop dat ze ook dit dier een torpor-achtige modus hebben weten te krijgen.

Non-invasief
Dat het gelukt is om een rat in torpor te laten gaan, is bijzonder. Maar misschien nog wel veel opzienbarender is de wijze waarop. Zoals gezegd deden de onderzoekers dat door een specifiek deel van de hersenen te stimuleren. Het is volgens de onderzoekers de eerste non-invasieve en veilige manier om organismen in torpor te laten gaan. “Er zijn andere methoden om dieren in een torpor-achtige staat te brengen, zoals het systematisch injecteren van bepaalde chemicaliën in het lichaam,” legt Chen uit. “Of door medicatie chirurgisch te injecteren in het brein of genetische aanpassingen door te voeren in de neurale netwerken. Maar al deze methoden zijn vrij invasief en onpraktisch voor gebruik onder mensen.”

Dat wil overigens niet zeggen dat de nieuwe methode die de onderzoekers in hun studie presenteren de weg vrijmaakt om mensen in torpor te gaan brengen. Het is namelijk nog niet bewezen dat de methode ook onder mensen zou werken, zo benadrukt Chen. “De volgende stap is om de haalbaarheid en veiligheid van het opschalen van deze techniek, zodat deze ook onder grotere dieren kan worden toegepast, te onderzoeken.”

Bronmateriaal

"Induction of a torpor-like state with ultrasound" - Washington State University
Interview met Hong Chen
Afbeelding bovenaan dit artikel: Bilanol (via Canva Pro)

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd