Daarom kunnen beerdiertjes tegen extreme uitdroging

Onderzoekers hebben het mechanisme gevonden dat verklaart waarom beerdiertjes in extreme omstandigheden kunnen overleven.

Onderzoekers hebben het mechanisme gevonden dat verklaart waarom beerdiertjes in extreme omstandigheden kunnen overleven.

Science Photo Library

Ze zijn piepklein, bijna schattig, en kunnen in extreme omstandigheden overleven. Beerdiertjes fascineren de wetenschap al heel lang.

Het is bekend dat het geheim van de gepantserde diertjes schuilt in hun vermogen om uit te drogen en dan te gaan sluimeren, wat ze beschermt.

Het was echter nog niet duidelijk wat er precies in de piepkleine beerdiertjes gebeurt als ze gaan sluimeren.

Een onderzoeksteam van de universiteit van Tokio in Japan is daar nu achter en schreef erover in het tijdschrift PLOS Biology.

Beerdiertje elektronenmicroscoop

Zo ziet een beerdiertje eruit onder een elektronenmicroscoop. Hoewel ze maar 1,5 millimeter lang worden, kunnen deze piepkleine wezentjes van alles overleven, van extreme straling tot hoge druk en temperaturen.

© S Tanaka, H Sagara, T Kunieda

Unieke sluimering

Beerdiertjes kunnen 1,5 millimeter lang worden en extreme temperaturen en intense druk aan. Ze kunnen overleven in het vacuüm van de ruimte en de diepten van de oceaan.

Om zich te beschermen, droogt het beertje uit en gaat het in een soort winterslaap.

Terwijl andere levende wezens bij extreme uitdroging snel zouden sterven, kunnen beerdiertjes dit bijna 10 jaar volhouden. Dan, als ze weer vocht krijgen, worden ze wakker alsof er niets gebeurd is.

Beerdiertje uitgedroogd elektronenmicroscoop

Zo ziet het eruit als een beerdiertje zich laat uitdrogen en in een soort winterslaap gaat, die hem beschermt tegen extreme omstandigheden.

© S Tanaka, H Sagara, T Kunieda

Om te begrijpen wat er in het beerdiertje gebeurt tijdens deze uitgedroogde toestand, onderzochten de wetenschappers hun celstructuur.

Beerdiertje vormt supergel

Meer bepaald onderzochten ze eiwitten in het dier die een gel vormen tijdens de uitdroging van de cellen.

Deze gel stolt om de cellen te ondersteunen en te beschermen tegen externe omstandigheden zoals druk of kou, waar het diertje anders aan zou sterven.

‘Wanneer een cel uitdroogt, moet waarschijnlijk een bepaald eiwit de cel helpen fysiek overeind te blijven,’ zegt een van de onderzoekers achter de studie, Takekazu Kunieda, in een persbericht.

’Na verschillende soorten eiwitten getest te hebben, kwamen we erachter dat de cytoplasmic-abundant heat soluble-eiwitten, kortweg [CAHS-eiwitten] – uniek voor beerdiertjes – de reden zijn dat hun cellen beschermd worden tegen uitdroging.’

Deze unieke CAHS-eiwitten kunnen waarnemen wanneer de cel om hen heen uitgedroogd raakt.

Als de cellen beginnen uit te drogen, wordt een gelachtig filament – een soort bindweefsel – gevormd om de cellen te beschermen.

Er ontstaat een netwerk van gel, dat de vorm van de cel ondersteunt terwijl hij water verliest. Als de cel dan weer water krijgt, trekken deze filamenten zich voorzichtig terug, zodat de cellen niet gestrest raken en het beerdiertje kan overleven.

Toepassing van de superkracht van beerdiertjes

De onderzoekers probeerden ook de CAHS-eiwitten buiten de cellen van beerdiertjes te isoleren, en tot hun verrassing bleven ze beschermend werken.

Ze testten ze vervolgens in insecten en zelfs menselijke cellen, waar ze een beperkt maar meetbaar effect vertoonden.

Hoewel wij mensen er waarschijnlijk niet op hoeven te rekenen dat we met een injectie van het supereiwit meer aankunnen, kunnen we het eiwit wel gebruiken, leggen de onderzoekers uit.

Ze hopen dat de nieuwe kennis kan helpen om celmateriaal en biomoleculen in een droge toestand te bewaren die de houdbaarheid van onderzoeksmateriaal, medicijnen en zelfs organen voor transplantatie kan verlengen.

‘Alles aan beerdiertjes is fascinerend. Dankzij de extreme omgevingen waarin sommige soorten kunnen overleven, kunnen we unieke mechanismen en structuren onderzoeken. Voor een bioloog is dit veld een goudmijn,’ vindt Takekazu Kunieda.