Zebravissen met USH2a hebben een verstoord slaapritme

Zijn patiënten met Ushersyndroom zo vermoeid door de enorme inspanningen van hun slecht gehoor en zicht, of is er iets anders aan de hand? Deze vraag met betrekking tot slaap-gerelateerde klachten houdt de onderzoekers in het Radboudumc bezig. Er zijn aanwijzingen dat er misschien wel meer aan de hand zou kunnen zijn, een genetische oorzaak.
In het Radboudumc zijn ze al decennia bezig met de zoektocht naar de ontrafeling van het Ushersyndroom. Deze zomer start het onderzoek naar ‘De (h)erkenning van slaapproblematiek bij patiënten met USH2a-gen’. Stichting Ushersyndroom financiert een groot deel van dit onderzoek.

Sinds een aantal jaren maken onderzoekers gebruik van de zebravis als diermodel. In het laboratorium van het Radboudumc zwemmen zowel gezonde zebravissen als vissen met het Ushersyndroom. Onderzoekers merkten op dat de visjes met een gemuteerd USH2A-gen een ander slaapgedrag vertonen dan hun gezonde soortgenoten. Zo slapen ze overdag namelijk vaker en ’s nachts minder vaak. Volgens Erwin, projectleider van het zebravislab en al jaren bezig met het onderzoek naar het Ushersyndroom, zijn de slapende visjes best opmerkelijk te noemen. Het is dag, er is voldoende licht in het aquarium en de visjes hebben nog een redelijk goed zicht waarmee ze licht en donker goed kunnen waarnemen. Toch vallen ze overdag regelmatig in slaap. 

Slaap-waakritme

Het slaap-waakritme wordt in sterke mate gereguleerd door licht. Het netvlies stuurt signalen naar de pijnappelklier in de hersenen, om bij afnemende lichtintensiteit het slaaphormoon melatonine aan te maken. Het is bekend dat afname van lichtperceptie tot een verstoring in dit systeem kan leiden. Slaapproblematiek en vermoeidheid wordt door RP-patiënten echter ook al regelmatig in een vroeg stadium gerapporteerd, onafhankelijk van de ernst van hun visuele beperking.

Vermoeidheid

Ushersyndroom wordt ook wel eens ‘fragmentarische waarneming’ genoemd: zowel het horen als het zien gebeurt in kleine fragmenten, waar vervolgens een geheel van gemaakt moet worden. Je brein maakt daardoor overuren. Het is dan ook niet verwonderlijk dat veel mensen met Ushersyndroom snel vermoeid zijn en een grotere kans hebben op overprikkeling en energieverlies. Het energie-rovende proces van het voortdurend compenseren van het ene zintuig met het andere zintuig leidt tot vermoeidheid. 

Slaap stelt je lichaam in de gelegenheid herstelwerkzaamheden uit te voeren; zoals het aanvullen van energiebronnen, aanpassen van spieren en andere cellen en het verlagen van stress. Slaap zorgt ook voor het verwerken van alles wat je op een dag gezien, gehoord en gedaan hebt. Je hersenen worden de hele dag door geprikkeld en moeten al deze informatie verwerken.

Kwaliteit van je slaap

De kwaliteit van je slaap hangt af van de diepe slaap, de zogenaamde REM-slaap. Deze zorgt voor het lichamelijk herstel. Bij een goede nachtrust slaap je vlot in en slaap je ‘s nachts door. Wanneer je onvoldoende REM-slaap hebt dan voel je je bij het opstaan niet goed uitgerust. Is de REM-slaap een langere periode niet optimaal dan treedt er chronische vermoeidheid op met risico’s op andere lichamelijke klachten.

Nog lang niet moe

Aan het einde van de dag, wanneer de schemer aanbreekt en de lichten uitgaan in het zebravislab, wordt de laatste ronde gedaan in het lab. Veel vissen zijn al minder actief geworden en hangen bewegingsloos in het water. Ze reageren ook niet als Erwin van Wijk langs de aquarium bakken loopt.
Als hij ‘s avonds het zebravislab bezoekt dan maakt hij zo min mogelijk geluid en is het licht gedimd. Wanneer bij het sluiten van het lab alle lichten uitgaan en hij het lab verlaat, blijven een aantal groepen zebravissen wakker en actief. De zebravissen met mutaties in USH2A–gen gaan niet slapen, zij zijn nog lang niet moe.

Expressie in de pijnappelklier

De twee meest-frequente gemuteerde RP-genen (USH2A en EYS), komen beiden hoog tot expressie in de pijnappelklier van verschillende diermodellen. Onderzoekers zien dat de betrokken eiwitten van deze genen niet alleen in grote hoeveelheid in de ogen en oren te zien zijn, maar ook in de pijnappelklier. Dit kan betekenen dat de betrokken eiwitten ook een belangrijke rol spelen in de pijnappelklier en in de regulatie van het dag- en nachtritme.

Zebravissen met mutaties in het USH2A-gen vertonen een afwijkend ritme van slaap-waak-gerelateerd gedrag, terwijl er in deze proefdieren nauwelijks sprake is van netvliesdegeneratie. Op basis van deze bevindingen vermoeden onderzoekers dat de slaap problematiek bij deze groepen patiënten de oorzaak is van de aandoening, en niet enkel het gevolg van verminderde visuele functie.

Slaap-gerelateerde klachten doorgronden

Een behandeling voor slaap-gerelateerde klachten bij mensen met mutaties in het USH2A en EYS-gen, kan de kwaliteit van leven enorm verbeteren.
In dit project worden klinisch en fundamenteel onderzoek gecombineerd, om deze problematiek te doorgronden. De gezamenlijke uitkomsten van deze twee onderzoekslijnen geven mogelijk handvatten om samen met oogartsen en slaapexperts de zorg voor patiënten met RP en Ushersyndroom te verbeteren. 

Bij dit project zijn verschillende onderzoeksinstituten betrokken: het Radboudumc onder leiding van Erwin van Wijk, het Slaap/Waakcentrum SEIN, Ziekenhuis Gelderse Vallei, Radboud Universiteit en het Donders Instituut.

Dit vierjarig onderzoek gaat deze zomer van start en is begroot op € 285.000,=.
Stichting Ushersyndroom draagt voor € 125.000 bij met co-financiering van het Dr. Vaillantfonds.
Andere fondsen die hebben bijgedragen zijn: LSBS, ANVVB, Steunfonds Uitzicht (Beheer ’t Schild), de Gelderse Blindenstichting, FNWI/IWWR.