Bron: Maandblad van de Vlaamse Imkersbond
Jaargang: 93
Jaar: 2007
Maand: Juli – Augustus
Auteurs: Aloïs Schotanus

BIOLOGISCHE KLOK VAN BIJEN GELIJKT OP DIE VAN MENSEN

Aansluitend bij de ontrafeling van het genoom van de honingbij, heeft verder onderzoek  verricht door vorsers van het ‘Institute of Life Sciences’ van de Hebreeuwse universiteit van Jeruzalem  aan het licht gebracht dat de moleculaire structuur van de biologische klok van de honingbij, meer gelijkenis vertoont met de biologische klok van zoogdieren dan met die van vliegen.

Dit onderzoek identificeerde en karakteriseerde de sleutelgenen van de biologische klok van de bijen.

De biologische klok is een inwendig systeem in het lichaam van levende wezens dat de circadiaanse ritmes bestuurt.
De term ‘circadiaans’ is afgeleid van het Latijnse circa dies, wat zoveel betekent als ‘ongeveer een dag, ongeveer een etmaal’.
De circadiaanse klok oefent een kritieke invloed uit op tal van lichaamsprocessen, zoals de bepaling van de periodes van waakzaamheid en van rust, op de activiteitritmen, op de cyclische veranderingen in lichaamstemperatuur, op de secretie van lichaamssappen en hormonen en nog veel meer.

Bijen steunen op hun biologische klok voor de bepaling van het beste tijdstip van de dag om erop uit te trekken voor het verzamelen van nectar en pollen. Zij kunnen leren hun timing in te stellen op negen verschillende tijdstippen van de dag, waarop een bepaalde nectar- of pollenbron begint te vloeien, en dat tot op twintig minuten nauwkeurig. Hun biologische klok is onmisbaar voor hun navigatie, die de zon als kompas gebruikt, omdat de zon zich eveneens op een circadiaans ritme van oost naar west beweegt. De centrale biologische klok bevindt zich in de hersenen en ze is opgebouwd uit groepen van ‘klokcellen’ die elk afzonderlijk en onafhankelijk van elkaar in staat zijn een bepaald circadiaans ritme te creëren.

Deze circadiaanse ritmen, worden gegenereerd door complexe interacties tussen ‘klokgenen’ die samenhokken in de klokcellen en eventueel een 24-urencyclus afsluiten wanneer ze hun eigen werking stopzetten. De genen die door de onderzoekers werden geïsoleerd zijn verantwoordelijk voor dit proces. Tot hun verrassing stelden ze vast dat de moleculaire karakteristieken van de biologische klok bij de bijen, dichter aansloot bij de biologische klok van zoogdieren dan bij die van vliegen. Voordien had men steeds verondersteld dat er zoiets bestond als een type van biologische klok, specifiek voor insecten en een andere klok typisch voor zoogdieren. Dat bleek dus niet het geval te zijn. Deze bevinding dwong de onderzoekers ertoe hun opvattingen te herzien over de evolutie van circadiaanse klokken. En zoals dat meestal het geval is bij nieuwe inzichten, rezen eveneens tal van nieuwe vragen op. Zoals bijv.:

• ‘Waarom is de klok van bijen nauwer verwant met die van mensen dan met die van vliegen?’

• ‘Is de verwantschap tussen bijen en zoogdieren gerelateerd aan de complexiteit van het bijengedrag?’

• ‘En hoe functioneerde de biologische klok van de voorouderlijke insecten? Geleek ze op die van de bijen of op die van de vliegen?’

De karakterisering van de genen in de bijenklok opent nieuwe onderzoeksperspectieven m.b.t. de verklaring van de moleculaire basis van de complexe bijengedragingen zoals de op de zon gerichte oriëntatie en navigatie, het tijdsbesef zowel in bredere zin (verloop van de seizoenen) als in engere zin (verloop van de dag), de flexibiliteit in circadiaanse ritmen en de sociale organisatie op het ritme van de circadiaanse klok.

Nog een andere reden waarom het onderzoek naar de evolutie en de functie van klokgenen zo belangrijk is, ligt in het feit dat deze genen een rol spelen in een brede waaier van ziekten en aandoeningen bij mensen, zoals mentale stoornissen, alcoholisme en drugverslaving, problemen van overgewicht en de verouderings processen.

De resultaten van dit onderzoek werden gepubliceerd in het tijdschrift Nature van 26 oktober 2006.

En bij mensen?

Ook wij mensen zijn ‘geprogrammeerd’ door een circadiaans ritme om wakker te blijven overdag en ‘s nachts te slapen. Voor de meesten van ons is het moeilijk om geconcentreerd en alert te zijn tussen middernacht en zeven uur ‘s morgens bijv.
Zo hebben we ook moeite om in de nachtelijke ure zware maaltijden te verteren, wan neer ons spijsverteringsstelsel door onze klok op laag regime is ingesteld.
Maar er zijn natuurlijk uitzonderingen: naast vroege vogels heb je ook de echte nachtraven.
Dichters en discodancers worden maar goed actief bij het eerste ochtendgloren. Maar mensen die in nachtploegen werken, moeten hun circadiaans ritme omturnen en hebben het daar soms bijzonder lastig mee.
Bekend is ook de ‘jetlag’ bij reizigers die een tijdzone moeten overbruggen en nadien rust nodig hebben om hun biologische klok weer gelijk te zetten.

Als je wil uitzoeken hoe je eigen circadiaans ritme erbij loopt, of je een ochtendmens of een nachtbraker bent, surf dan naar:
www.msnbv.com/modules/quizzes/chronobiology.asp