The role of endogenous H₂S production during hibernation and forced hypothermia

Winterslaap leerschool voor betere orgaantransplantatie

Het is een mysterie dat wetenschappers al tijden fascineert: hoe kunnen dieren winterslaap houden, waarbij de stofwisseling vertraagt en de lichaamstemperatuur sterk daalt, zonder dat dit tot orgaanschade aan bijvoorbeeld de nieren leidt? George Dugbartey onderzocht het, en stelde opnieuw vast hoe belangrijk de rol van bepaalde waterstofsulfide (H2S)-producerende enzymen is in dit proces. Deze bevindingen kunnen mogelijk helpen om getransplanteerde organen beter te beschermen tegen schade door onderkoeling. 

Om winterslaap te kunnen houden, beschikken dieren over meerdere trucjes. Eén daarvan is dat zij hun stofwisseling en lichaamstemperatuur tijdelijk laten dalen. Wetenschappers noemen dat ‘torpor’. Periodes van torpor worden onderbroken door korte periodes waarin de waarden teruggaan naar het oude niveau (‘arousals’) zonder dat er orgaanschade optreedt. Recentelijk ontdekte een UMCG-onderzoeksteam dat een H2S-producerend enzym in de longen hierin een belangrijke rol speelt. Dugbartey’s onderzoek borduurt voort op deze inzichten. Hij bestudeerde de rol van deze enzymen in de nieren, een orgaan dat heel gevoelig is voor schade door onderkoeling.

Dugbartey concludeert dat dieren in winterslaap in hun nieren in verhouding meer H2S-enzymen aanmaken, en dat ze een verhoogde H2S-bloedspiegel hebben. Wanneer deze enzymen geremd werden, bleken de dieren niet in staat om aan de periode van torpor te beginnen. Proefdieronderzoek bevestigde de beschermende rol van H2S tijdens onderkoeling en heropwarming. Samenvattend stelt de promovendus dat de H2S-route een belangrijke rol speelt in het kunnen beginnen van de winterslaap, en dat dit mechanisme tijdens koeling ook beschermt tegen nierschade. Vervolgonderzoek moet duidelijk maken of het stimuleren van deze route in mensen ook helpt om de nieren te beschermen tijdens een transplantatie.

George Dugbartey (1982) studeerde Human Biology aan de universiteit van Cape Coast, Ghana, en Clinical and Molecular Neuroscience aan de Rijksuniversiteit Groningen. Hij verrichtte zijn promotieonderzoek binnen de afdeling Klinische Farmacie en Farmacologie van het Universitair Medisch Centrum Groningen. Het onderzoek werd bekostigd door UMCG-onderzoeksinstituut GUIDE. Dugbartey werkt als onderzoeker in het The Aab Cardiovascular Research Institute, Rochester University Medical Centre in New York.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/d7d7de5d-34d8-4890-aa8b-3646d2a02a45