overzicht lezing DE BETEKENIS VAN SLAPEN VOOR ONZE GENEN

Transcriptie

1 overzicht lezing DE BETEKENIS VAN SLAPEN VOOR ONZE GENEN drs. Anna Kruyswijk - v.d. Heijden MBOG lustrum symposium 4 oktober 2008 slapen als fenomeen slaapbehoefte biologische klok: interne en externe ritmes melatonine en de aansturing ervan door clock genen functies van melatonine slaapstoornissen en hun effecten conclusies eten voor melatonine, eten voor minder stress wat is slapen? een toestand van rust voor lichaam en geest, waarin reversibel gedeeltelijk verminderd of afwezig bewustzijn en reversibel verminderde of afwezige zintuiglijke perceptie. we slapen 1/3 deel van ons leven tijdens slapen: verlangzaming hersenactiviteit SLAAPFASEN -- EEG: beta: dagbewustzijn, ogen open, aktief alfa: ontspannen, slaperig --- eerste slaapfase theta: ogen dicht, doezelen --- tweede slaapfase delta: diepe droomloze slaap --- derde slaapfase, die 1 tot 1 1/2 uur duurt REM fase --- dromen, duurt 5 a 6 min. SAMEN: SLAAPCYCLUS van 1 1 /2 uur slaapbehoefte per nacht 4 tot 5 slaapcycli, waarvan de eerste 3 de kernslaap worden genoemd, met meer diepe slaap. later in de nacht langere REM slaap na REM slaap: hersenactiviteit naar theta en beta --- wakker worden baby: 16 uur met 50 % REM slaap 10 jaar: 10 uur met 20 % REM slaap volwassen: 7 tot 8 uur ouderen: korter? 6 tot 7 uur meisjes / vrouwen: meer slaap nodig! 1

2 tijdens de slaap synchronisatie van ons interne ritme aan het ritme van de natuur om ons heen, onder invloed van melatonine interne biologische klok: SCN in hypothalamus: 25 uur externe biologische klok: 24 uur overschakeling dagmetabolisme naar nachtmetabolisme, met wisselende hormoonspiegels harmonisering van autonome regulatieprocessen: ritme van ademhaling, hartslag en circulatie verlaging van bloeddruk en temperatuur in tweede helft nacht reparaties weefsels / cellen / DNA circadiaans ritme / biologische klok energie homeostase temperatuur regulatie honger - verzadiging rust - activiteit slapen - waken biologische klok: interne ritme wordt gegenereerd in de suprachiasmatische nuclei (SNC) in de hypothalamus, onder invloed van clock- genen heeft een ritme van ongeveer 25 uur regelt de basis voor alle hormonale, neuronale, en immunologische processen binnen het lichaam uitvoering onder supervisie van de hypothalamus (autonome zenuwstelsel) biologische klok: externe ritme wordt geregeld door dag en nacht (licht en donker) in de natuur om ons heen dus door de baan van onze planeet om de zon, de draaiing van de aarde om haar eigen as, de as-stand van de aarde het externe ritme bedraagt 24 uur ten opzichte van het externe ritme loopt de interne klok dus ongeveer een uur achter MELATONINE SYNCHRONISEERT ons INTERNE RITME met het EXTERNE RITME in de NATUUR om ons heen, gedurende de NACHT, onder invloed van clock- genen melatonine is aanwezig in alle levende organismen 2

3 melatonine Pinealis Locus coeruleus Medulla oblongata Hypothalamus Hypofyse 3 biljoen jaar oud hormoon, geproduceerd door gll. pinealis, indirect onder invloed van (UV) zonlicht aanmaak melatonine begint rond derde maand, met piek rond derde jaar. Daarna geleidelijk minder productie basisstof is tryptofaan synthese van eerst serotonine bij helder licht, en vervolgens melatonine bij duisternis onder invloed van licht stijging van cortisol serotonine dopamine GABA daling van melatonine norepinefrine NE acetylcholine (UV) licht --> --> netvlies: cryptochromen, dit zijn de circadiane fotoreceptoren suprachiasmatische nuclei (SCN) in de hypothalamus gll. pinealis Tryptofaan B2, B3, IJzer 5 Š OH - Tryptofaan B6, Mg, Zn 5 Š OH Š Tryptamine = Serotonine N Š Acetyl - Serotonine Foliumzuur, B12 Melatonine gen regulatie bij de synthese van melatonine door ritmische, circadiane inductie van een groep genen, door een netwerk van clock genen centrale clock genen in de retina, SCN en ggl pinealis perifere clock genen in de bijnieren 3

4 aangrijpingspunt en werking enzym voor omzetting serotonine naar melatonine: ANAAT arylalkylamine N- acetyltransferase in begin van de nacht: clock genen SCN --> stijging noradrenaline (NE) --> intracellulaire camp productie in ggl pinealis stijgt --> activatie proteine kinase A --> ritmische translatie van ANAATmRNA met piek rond middernacht --> melatonine stijgt na middernacht: negatieve feedback door 3 clock eiwitten uit ggl pinealis--> ANAAT mrna daalt --> melatonine daalt overdag: proteine kinase A afbraak o.i.v. licht --> melatonine vrijwel nihil ritmiek in transcriptie van genen in ggl pinelalis verloopt zowel endogeen als licht - gestuurd clock genen in bijnieren --> ritmische gen expressie via modulering vanuit SCN en ggl pinealis (melatonine) --> circadiaanse cortisolproductie insuline potentieert de NE gemedieerde melatonine synthese melatonine receptoren tal van organen bevatten melatonine receptoren: structuren in CZS, bloedvaten, mammae, pancreas, lever, nieren, blaas, ovaria, prostaat, huid, immuunsysteem melatonine receptoren mediëren in een circadiaans ritme tal van intracellulaire processen, op het niveau van gen expressie acties melatonine Receptor- mediated: controle seizoensgebonden reproductie modulatie van slaapprocessen invloed op botgroei invloed op de insuline secretie Receptor- independent: neutralisatie van vrije radicalen reductie van oxidatieve stress verbetering van hyperthyreoidie verminderen van de toxiciteit van septische toestanden melatonine effecten Beïnvloeding van de gen expressie op receptor niveau in tal van organen synchronisatie interne dag-nacht ritme met dag-nachtritme in de natuur slapen: melatonine verbetert de inslaaptijd en vrijwel alle vormen van slaapstoornissen anti-oxidatieve effecten dmv free radical cascade reaction met antioxidatieve tussenproducten: 1 molecuul melatonine kan minstens 4 reactieve soorten neutraliseren toepassing bij oxidatieve stress bij: ALS, na operaties, ROS beta cellen pancreas, schade bij intravertebrale discusdegeneratie. diabetes mellitus: lage melatoninespiegels bij ontstaan DM en bij diabetici. melatonine verbetert de receptor respons op insuline, verbetert metabool syndroom waarden (insuline, lipiden, microalbuminurie) melatonine verlaagt hypertensie dmv verlaging van glutamine en verhoging van taurine en GABA in CSZ 4

5 melatonine heeft oncostatische eigenschappen, door directe en indirecte betrokkenheid bij de epigenetische mechanismen rond kanker (invloed op deregulatie van PER2 bij mammacarcinoom als gevolg van ritmische verstoringen) mogelijk inhibitie van DNA methyltransferase (bij abnormaal methyleringspatroon van DNA) door melatonine en dus een rol in de epigenetische regulatie melatonine kan de verstoorde modulatie van gen expressie als gevolg van desynchronisatie, herstellen bij ontstaan van UD: verstoorde melatonine synthese. Melatonine bevordert genezing UD. slaapstoornissen gefragmenteerde slaap slaap deprivatie chronic delayed sleep phase syndrome gevolg: non restorative sleep slechte slaapkwaliteit gaat gepaard met: verminderde melatonine productie lagere cortisolspiegel na ontwaken gevolgen algemeen overdag slechter functioneren verstoring tijdgestuurde processen mbt cellulair metabolisme, DNA reparatie en gen expressie ---> verminderde gezondheid, veminderde levensverwachting ZIE de effecten van melatonine lager cortisol na ontwaken: psychische en fysieke kwetsbaarheid --> gezondheidsrisico s melatonine s nachts lager --> slechter slapen maar ook Chronische slaapstoornissen ---> STRESS ---> ---> ---> ontsporing regulatie AZS hogere cortisolspiegels overdag en hogere melatonine spiegels overdag---> --> inhibitie van celproliferatie en gestoorde gen- expressie in de gyrus dentalis van de hippocampus --> verstoring van normale activiteit en geheugen consolidatie in de hippocampus en prefrontale cortex vervolg stress effecten effecten op het immuunsysteem: NK cel activiteit, lymfocyten populatie, lymfo-cyten proliferatie, antilichaamproductie, reactivatie latente virusinfecties hypercoagulabiliteit door inductie van catecholamines verminderde aanmaak groeihormoon >> verminderde sportprestaties slaapstoornissen en diabetes mellitus (DM) slaapstoornissen >>>> DM, zowel via melatonine als AZS / cortisol problematiek: gestoorde voedselopname: meer honger verstoring glucose metabolisme >>> DM en insuline resistentie lagere melatonine spiegel >> verminderde protectie beta cellen tegen oxidatie >> DM lagere melatonine spiegel >> slecht gereguleerde DM sneller achteruit bij DM: lagere melatonine spiegels, verminderde ANAAT activiteit, melatonine receptoren in pancreas werken minder goed 5

6 conclusies ons interne dag-nachtritme, vanuit SCN, wordt door genen aangestuurd de synchronisatie van het interne ritme met de natuur om ons heen, verloopt via melatonine, waarvan de synthese gen gestuurd verloopt melatonine zelf heeft subtiele effecten op de gen-expressie van tal van intracellulaire processen een goede nachtrust bevordert onze gezondheid d.m.v. evenwicht in de autonome regulatie processen, waardoor ook onze stress bestendigheid verbetert een goede nachtrust bevordert de verzorging van onze genen een evenwichtige melatonine huishouding is essentieel voor een goede nachtrust eten voor melatonine voldoende (UV) zonlicht overdag --> synthese serotonine en later melatonine intacte structuren oog - retina - hypothalamus (SCN) - ggl. pinealis voldoende tryptofaan in de voeding: soja, avocado, ei, noten en zaden, yoghurt, kwark, dadels, banaan, tomaat, in geringe mate in vlees en vis voldoende opname tryptofaan in de dunne darm (competitie andere aminozuren) voldoende co-factoren voor melatonine prod. vermindering stoorfactoren: stress, insulineresistentie eten voor minder stress voldoende tyrosine in de voeding: noten, vis, zaden, rundvlees, zuurkool, zuivel, ei voldoende co- factoren voor synthese dopamine en (nor) adrenaline voldoende cholesterol in voeding voor cortisol productie stress reductie technieken: mindfulness, yoga, meditatie algemeen zorgen voor een goede slaaphygiëne donkere slaapkamer structuur en ritme in je dagelijkse bezigheden dagelijks buiten zijn en bewegen s avonds tot rust komen dank voor Uw geduld en aandacht drs. Anna Kruyswijk - v.d. Heijden, arts Jouw Voeding 6