Waarom Hindoestanen in Nederland zo’n zeven keer vaker diabetes ontwikkelen dan niet-Hindoestanen
Zwaarder door nachtbraken
door Jan Hein van Dierendonck
Lekker lang lezen in bed? Slapen met het licht aan? Niet verstandig als je wilt afvallen. LUMC-onderzoekers ontrafelen een fascinerend verband tussen onze biologische klok en bruin, slankmakend lichaamsvet.
Men spreekt van ‘vetzuchtepidemie’. En van ‘diabetesgolf ’. Onderzoekers breken zich het hoofd over de oorzaken. Te veel suikers in het voedselaanbod?Veroorzaakt bewerkt voedsel eetverslaving? Zitten we te veel op de bank en te weinig op de fiets? Onlangs kwam een Amerikaans wetenschappelijk tijdschrift met een verrassende nieuwe invalshoek: misschien toeven we dagelijks te lang onder lamplicht!
Licht in de slaapkamer
Het ging om een grootschalig onderzoek bij ruim 100.000 Engelse vrouwen, ouder dan 15 jaar. Met een meetlint werden buikomvang en heupomtrek bepaald en ook waren lengte en gewicht genoteerd. Dat gaf een bruikbare indruk van overgewicht en buikvet. De vrouwen moesten aangeven hoe licht de kamer was waarin ze sliepen. Was die nog a) licht genoeg om te kunnen lezen, b) daar net niet licht genoeg voor, c) licht genoeg om een hand voor de ogen te kunnen zien of sliepen ze d) in diepe duisternis of met een masker op?
Bruin vet fungeert als noodkachel om de lichaamstemperatuur te verhogen
Wat bleek: het ongezonde vet nam overduidelijk toe met de hoeveelheid licht. Ook als werd gecorrigeerd voor leeftijd, sociaaleconomische omstandigheden, roken, alcoholgebruik, inspannende lichamelijk activiteit, nachtploegendienst, een dreumes in de buurt en slaapduur.
Biologische klok
Mens en dier hebben een inwendige 24-uurs klok. Die zit diep in ons brein: het is een minuscuul klompje cellen aangeduid met de letters SCN (staat voor: supra-chiasmatische nucleus, onderdeel van een hersengebiedje dat hypothalamus heet). Dit vlindervormige orgaantje is in feite een ingewikkeld zenuwnetwerk. Het stemt alle ritmes van ons zenuwstelsel en onze stofwisseling perfect op elkaar af. Bloedsuiker, insuline, stresshormoon, eetlusthormoon: alles danst op het ritme van de SCN. Elke dag wordt de klok een beetje bijgesteld op basis van de hoeveelheid licht die op ons netvlies valt. De SCN krijgt die licht-donkersignalen binnen via de optische zenuw.
Schakel bij muizen hun SCN uit en ze worden prompt moddervet. Bovendien reageren ze dan steeds slechter op insuline. Dr. Claudia Coomans, eerder als promovenda verbonden aan de afdeling Endocrinologie en nu postdoctoraal onderzoeker bij Moleculaire Celbiologie, berichtte dit vorig jaar samen met negen andere onderzoekers in het blad Diabetes.
Lange dagen
Sander Kooijman en Rosa van den Berg hebben nu het mechanisme ontrafeld achter deze bevinding. Deze promovendi bij Endocrinologie onderzochten mannetjesmuizen in drie soorten omstandigheden. De kooien werden ieder etmaal voor een periode van 12 uur verlicht, of 16 uur, of constant. En dat vijf weken lang. De laatste twee weken werd het 24-uursritme bekeken. Bij 12 en 16 uur licht was er weinig verschil in tijdsbesteding: de dieren waren in ‘nachtelijke’ periodes behoorlijk actief, het zijn nu eenmaal nachtdieren. Maar bij continu licht wisselden rust en onrust elkaar voortdurend af. De totale activiteit bleef echter ongeveer hetzelfde.
Ranveer Singh
Slanke mensen hebben relatief veel bruin vet
De hamvraag: werden deze mannetjesmuizen door al dat licht ook dikker? Ja. Dat wil zeggen: vergeleken met 12 uur licht was hun vetmassa bij continu licht duidelijk toegenomen. Om dat heel nauwkeurig te meten werden de verschillende vetdepots gewogen. Met weer hetzelfde resultaat. Microscooponderzoek liet zien dat bij langere verlichting de vetcellen waren opgezwollen en meer vet bevatten. Hadden de muizen dan meer gegeten? Nee. Sterker nog: de voederbakjes dan de 24-uurlicht groep bleven zelfs iets voller. Dat kon dus maar één ding betekenen: een te lichte ‘slaapkamer’ dempt op de een of ander manier de vetverbranding, en dus het energieverbruik.
Noodkachel
Hoe werkt dat? Daarvoor moeten we naar ander onderzoek kijken. Bij de afdeling Endocrinologie onderzoekt de groep van prof. Patrick Rensen sinds een aantal jaren de functie van ‘bruin vet’, een type weefsel dat het midden houdt tussen vet en spier. Die bruine kleur komt doordat bruinvetcellen stampvol mitochondriën zitten. Dat zijn op suiker en vetzuren gestookte energiecentrales van cellen. Onder normale omstandigheden gebruiken mitochondriën de energie uit suiker en vet om de energierijke ATP-moleculen te produceren (ATP is een soort energiemunt waarmee alle lichaamsactiviteiten worden bekostigd). Maar bruinvetmitochondriën kunnen iets bijzonders. Ze koppelen de verbranding van suikers en vetzuren los van de ATP-productie. In plaats daarvan zetten ze de verbrandingsenergie om in pure hitte. Het bruinvetweefsel wordt warm.
Wat dat voor nut heeft? Bruin vet blijkt strategisch gelegen rond hart en (grote) bloedvaten. Dit doet vermoeden dat het fungeert als noodkachel om de temperatuur van het bloed, en dus de lichaamstemperatuur, te verhogen. Er zijn omstandigheden waarin dat uitermate nuttig kan zijn. Dieren in winterslaap hebben veel bruin vet en warmen snel op na een lange periode van uiterst langzame stofwisseling. Baby’s die het warme moederlijf verlaten kunnen hun lichaamstemperatuur nog niet opjagen door te rillen van de kou – hun spieren zijn nog onderontwikkeld – maar het bruinvetkussen tussen de schouderblaadjes doet wonderen.
Hindostaanse dames
Aangezet door kou
Lang werd aangenomen dat bruin vet met het stijgen der jaren verdwijnt, omdat het geen functie meer heeft. Tot in 2009 onder anderen de Maastrichtse onderzoeker Wouter van Marken Lichtenbelt ontdekte dat ook volwassenen bruin vet bezitten, de een meer dan de ander. Gemiddeld genomen minder dan een pakje boter, maar blijkbaar genoeg om tot een vijfde van alle energieverbruik te kunnen uitmaken. Slanke mensen hebben doorgaans relatief veel bruin vet, terwijl het bij zwaarlijvigen vaak nauwelijks aantoonbaar is. Schakel bij muizen bruin vet uit en ze vervetten.
Langdurige blootstelling aan licht zet het bruinvetkacheltje lager
Verder blijkt dat bruin vet via zenuwcellen in contact staat met een schakelkast in het brein. Hier komt onder andere informatie binnen over wat onze huid registreert aan ‘gevoelstemperatuur’. Voelt het buiten ons koud, dan sturen de hersenen naar het bruine vet een opdracht om vetzuren te gaan verstoken. Rond de bruine vetcellen wordt door de zenuwuiteinden de signaalstof noradrenaline geloosd. Die leidt ertoe dat de mitochondriën overschakelen van ATP- naar warmteproductie.
Vet hot: Poonma Pandey
Vet hot
Bruin vet was het thema waarop Mariëtte Boon op 12 juni cum laude promoveerde bij Patrick Rensen. Boon begon haar onderzoek ooit met de vraag waarom Hindoestanen in Nederland zo’n zeven keer vaker diabetes ontwikkelen dan niet-Hindoestanen. Een van de vragen die langskwam: is er een verschil in bruin vet? Het leidde tot een stroom van publicaties over een weefseltype waar tot voor kort nog vrijwel niets over bekend was. Mede dankzij Boon is bruin vet nu in Leiden een belangrijk onderwerp. Het is ‘vet’ en ‘hot’. Ter gelegenheid van Boons promotieplechtigheid werd een wetenschappelijke bijeenkomst georganiseerd.
Daar presenteerde ook Rosa van den Berg nieuwe resultaten. Langdurige blootstelling aan licht, zo concludeert ze, zet het bruinvetkacheltje lager. Ook op molecuulniveau klopt het: bij langer licht geeft de SCN minder prikkels af aan bepaalde zenuwbanen en wordt het bruine vet uiteindelijk minder blootgesteld aan noradrenaline. Uit metingen maken onderzoekers op dat bruin vet bij mensen ’s winters veel actiever is dan ’s zomers. En naast de buitentemperatuur lijkt de daglengte een belangrijke rol te spelen.
Slankmaker
Zijn er medicijnen te ontwerpen die via de SCN slank kunnen maken? Er is een veelbelovend eiwit dat gemaakt wordt door de lever: FGF21. Mensen maken meer FGF21 aan als je ze in de kou zet. Toegediend aan hamsters onder langdurig licht voorkomt het vervetting. Het bindt namelijk aan een hulpeiwitje in de SCN en zorgt er zo voor dat het bruin vet actief blijft. De farmaceutische industrie werkt al hard aan een op FGF21 gebaseerde slankmaker. Maar voorlopig geldt: als u wilt afvallen, neem regelmatig een ijskoude douche!
[van Cicero, 26 augustus 2014]
RSS
Facebook
Twitter
