#141 Kennis Infuus - De Toekomst van Optogenetica
Een groen algje dat naar het licht zwemt, leverde dit jaar de Nobelprijs op. Het laat zien hoe diep licht in je biologie verweven zit.
Terwijl je dit leest, ligt ik waarschijnlijk tussen het koraal te snorkelen in Indonesië. De eerste twee weken verblijf ik op een plek die een stuk primitiever is dan je gewend bent, en daar ga ik iets doen wat ik al heel lang niet meer gedaan heb: echt vakantie houden.
De afgelopen maanden waren druk en op werkvlak behoorlijk chaotisch. Ik merk aan alles dat ik die rust nodig heb. Daarom nam ik van de week voorlopig de laatste aflevering van de N = 1 Podcast op waarin ik verder inging op de afgelopen periode en nood aan vakantie. Hoewel het pijn doet de “streak” van iedere week een podcast maken te doorbreken, moet ik natuurlijk ook mijn eigen verhaal leven en daardoor net zo hard uitrusten als dat er gewerkt wordt.
Toch is er nog iets heel gaafs te bespreken. Afgelopen maandag werd namelijk de Nobelprijs voor Geneeskunde bekendgemaakt, en die gaat over precies het thema waar ik je week in week uit over vertel: hoe licht het leven aanstuurt.
Een algje dat naar het licht zwemt
Op 5 oktober maakte het Karolinska Instituut in Stockholm bekend dat Karl Deisseroth, Peter Hegemann en Georg Nagel de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde 2026 krijgen. Ze worden geëerd voor hun ontdekkingen rondom lichtgestuurde ionkanalen en optogenetica.
Het verhaal begint bij een piepklein, eencellig groen algje met de naam Chlamydomonas (heeft voor zover ik weet niets met de SOA Chlamydia te maken..). Hegemann vroeg zich begin jaren negentig af hoe dit beestje zo razendsnel naar het licht kan zwemmen. We hebben het over een reactie binnen een halve milliseconde. Eigenlijk is het logisch dat dat nodig is, want een alg doet aan fotosynthese. Wie zijn energie uit licht haalt, moet licht kunnen vinden.
Chlamydomonas heeft daarvoor een soort primitief oogje. Je ziet het onder de microscoop als een oranje vlekje, de oogvlek. Die oranje kleur komt van carotenoïden, dezelfde pigmenten die je in wortels en eidooiers vindt. Direct boven die vlek zitten in de celwand de lichtsensoren die Hegemann en Nagel uiteindelijk vonden. Ze noemden het eiwit channelrodopsine.
Die naam vertelt je eigenlijk al wat het is. “Channel” staat voor kanaal. Rodopsine is de naam van het lichtgevoelige pigment in de staafjes van je eigen netvlies, waarmee je licht en donker waarneemt. Channelrodopsine is dus een lichtgevoelig kanaaltje in de celwand. Valt er blauw licht op, dan gaat het kanaal open en stromen positief geladen deeltjes/elektrolyten zoals natrium de cel in.
Je ziet Chlamydomonas met de oranje oogvlek, het channelrodopsine in het membraan, de zweepharen en de zwemrichting naar het blauwe licht.
Van licht naar stroom
Waarom is dat zo bijzonder? Laten we maar weer eens bij het begin beginnen.
Iedere cel in je lichaam houdt een kleine elektrische spanning vast over haar membraan. De binnenkant is negatief geladen ten opzichte van de buitenkant. Je kunt je cel daarom voorstellen als een minuscuul batterijtje. Gaan er kanaaltjes open en stromen er positieve ionen naar binnen, dan valt die spanning even weg. Dat noemen we depolarisatie. In een zenuwcel zet dat een elektrische golf in gang en vuurt de cel.
Met andere woorden: channelrodopsine is een schakelaar die een lichtsignaal direct omzet in een elektrisch signaal. Schijnt er licht op, dan loopt er stroom.
Nagel liet in 2003 zien dat het eiwit ook werkt wanneer je het gen in een heel ander organisme stopt, namelijk in kikkereitjes. Deisseroth zette daarna de grote stap. Hij bracht het gen in zenuwcellen van ratten in, en vanaf dat moment kon je met blauw licht een zenuwcel aan en uit zetten. In 2006 kreeg de techniek de naam optogenetica.
Waarom is dat een Nobelprijs waard? Onderzoekers kunnen nu heel gericht één type zenuwcel laten vuren in een levend brein. Verandert het gedrag van een muis zodra je een bepaald groepje cellen aanzet, dan weet je dat die cellen bij die functie horen. Deisseroth liet bijvoorbeeld de snorharen van muizen bewegen door specifieke cellen in de motorische hersenschors te activeren. Vroeger kon je alleen zien welke hersengebieden actief waren tijdens een taak. Nu kun je oorzaak en gevolg aantonen. Het Nobelcomité vergeleek het oude beeld van het brein met een schetsmatige kaart vol vraagtekens, die nu stukje bij beetje wordt ingevuld. Inmiddels loopt er zelfs onderzoek naar het herstellen van zicht bij mensen met erfelijke netvliesaandoeningen.
Jouw oog werkt volgens hetzelfde principe
Nou, waarom vind ik dit zelf zo interessant? Op zichzelf is zo’n kanaaltje enorm primitief. Je schijnt er licht op, het gaat open en het geeft een signaal door. Er zit verder weinig regeling op.
Kijk dan eens naar je eigen ogen. Ook jouw netvlies zit vol opsines. De staafjes gebruiken rodopsine en de kegeltjes hebben hun eigen kleurgevoelige varianten. Het mooie is dat al deze opsines, van alg tot mens, met dezelfde lichtvanger werken: retinal, een molecuul dat je lichaam maakt uit vitamine A. Valt er een lichtdeeltje op retinal, dan klapt het molecuul van vorm. Die vormverandering is het startschot voor alles wat daarna komt. Vind je het gek dat een tekort aan vitamine A zich als eerste laat zien als nachtblindheid?
Het verschil zit in wat er na dat startschot gebeurt. Bij de alg is het opsine zelf het kanaal. Bij ons zit er een hele estafette tussen. Rodopsine is een zogenaamde G-eiwit gekoppelde receptor. Wordt die door licht geactiveerd, dan zet één rodopsine tientallen tot honderden signaaleiwitten aan (transducine). Die zetten op hun beurt weer een enzym aan dat in razend tempo boodschappermoleculen afbreekt. Pas aan het einde van die cascade gaan er kanaaltjes dicht en verandert de spanning van de cel.
Die estafette heeft een enorm voordeel, en dat is versterking. Daardoor kan één staafje al reageren op één enkel foton, de kleinste eenheid van licht die bestaat. Ter vergelijking: een gewone lamp in je woonkamer stuurt per seconde meer dan een miljard maal een miljard fotonen de ruimte in. En toch is je oog gevoelig genoeg om er één op te pikken. Daarna versterken de zenuwcellen in je netvlies het signaal nog verder, zodat je zowel in fel zonlicht als in de schemer kunt zien.
Qua mechaniek verschilt jouw staafje dus niet eens zo veel van het oogvlekje van een alg. In beide gevallen vangt een opsine licht en zet het dat om in een elektrisch signaal. De mens heeft er alleen een veel verfijndere versterker omheen gebouwd.
Het laat het kanaal in het donker (dicht) naast het kanaal onder blauw licht (open) zien, met natrium dat de cel instroomt.
Antennes in je hele lichaam
Tot zover is het logisch. Met je ogen kun je zien, dus het ligt voor de hand dat daar lichtreceptoren zitten. Het wordt pas echt interessant wanneer je ontdekt dat opsines ook op plekken zitten waar je ze helemaal niet verwacht.
Neem melanopsine. Dit opsine zit in een speciaal type zenuwcel in je netvlies dat niets met beeldvorming te maken heeft. Het is het gevoeligst voor blauw licht rond de 480 nanometer en stuurt die informatie rechtstreeks door naar je biologische klok in de hersenen. Melanopsine is dus de reden dat blauw licht ’s avonds je melatonine onderdrukt. Daarnaast is melanopsine gevonden in je huid en in de wand van je bloedvaten, waar blauw licht de vaten laat ontspannen.
Neuropsine reageert op UV-licht. Onderzoekers lieten in 2019 zien dat neuropsine in de huid van muizen de klok van huidcellen gelijkzet met dag en nacht, zelfs wanneer de ogen geen licht konden opvangen. Weer een ander opsine, OPN3, zit onder andere in vetcellen. Daar lijkt blauw licht invloed te hebben op hoe vetcellen hun vet vrijgeven.
Kortom: je lichaam zit vol kleine antennes die specifieke frequenties van licht opvangen en die informatie gebruiken om processen op celniveau aan te sturen. Dat is precies de reden dat ik het hier zo vaak over licht heb.
Drie manieren om je antennes te misbruiken
Als je dit eenmaal ziet, dan begrijp je ook waarom ons moderne lichtgebruik zoveel risico met zich meebrengt. Ik zie drie grote problemen.
Het eerste probleem is dat we ons de hele dag omringen met kunstlicht. LED- en tl-licht heeft een smal, piekerig spectrum met relatief veel blauw en weinig rood, infrarood en UV. Je antennes krijgen dus een signaal binnen dat nauwelijks lijkt op het licht waaronder ze ooit zijn ontstaan.
Het tweede probleem is dat we te weinig echt zonlicht zien. Ook op een bewolkte dag is het buiten al snel tien keer zo licht als binnen bij het raam. Krijgt je biologische klok overdag te weinig signaal, dan weet hij simpelweg niet goed hoe laat het is.
Het derde probleem is licht na zonsondergang. Daar is ons systeem nooit voor gemaakt, want na zonsondergang was er van nature hoogstens het licht van een haardvuurtje. Dat licht is rood en oranje en bevat vrijwel geen blauw. Een scherm of plafondlamp om tien uur ’s avonds vertelt je melanopsine dat het middag is.
Dat zijn drie verschillende dingen die elk grote gevolgen kunnen hebben. Gaan we ons daar ooit aan aanpassen? Ik denk dat evolutie veel te traag is voor het tempo waarin we deze natuurwetten aan het overtreden zijn.
De herfst trapt op je rem
Dit brengt me terug bij het seizoen waar we nu in zitten. Misschien merk je het zelf ook al: zo eind september, begin oktober wordt er automatisch een beetje op je rem getrapt. In de zomer heb ik om acht uur ’s avonds nog energie om te gaan hardlopen of een boek te pakken, terwijl ik al een hele dag werken en sporten achter de rug heb. Nu kom ik ’s ochtends wat later op gang en schakel ik eerder af. Rond zeven uur, wanneer het donker begint te worden, heb ik het gevoel dat de dag erop zit. Van de week had ik nog een Q&A om acht uur, en dat voelt in oktober radicaal anders dan eind juli, wanneer het buiten nog licht is.
Dat is je biologie die gewoon haar werk doet. Rond deze tijd heeft Nederland nog net geen elf uur daglicht. In juni was dat bijna zeventien uur, en richting de kortste dag zakt het naar minder dan acht uur. De herfst is het aanloopje en de winter is de periode van naar binnen keren, reflecteren, veel slapen, veel rusten en niet te veel hooi op je vork nemen. Makkelijker gezegd dan gedaan, dat weet ik.
Het probleem is dat ons moderne leven het hele jaar door hetzelfde ritme volgt. Werk je van negen tot vijf, dan kom je daar in de zomer prima mee weg. Voor en na je werk is het licht, dus je kunt je leven nog leven. In de winter ga je in het donker naar kantoor en kom je in het donker weer thuis. Eerlijk gezegd vind ik het kantoorleven in de winter nauwelijks te verenigen met een circadiaans leven. Met een paar slimme aanpassingen kom je alsnog een heel eind, en daar kom ik later zeker nog uitgebreid op terug.
“Maar Lars, waarom ga jij dan naar de tropen?”
Deze vraag krijg ik ieder jaar. Ik heb het altijd over de seizoenen, over rustig aan doen en over kou en vasten in herfst en winter. En toch pieper ik er de afgelopen jaren steeds een maand tussenuit richting de evenaar. Hoe zit dat bioritmetechnisch?
Voor de duidelijkheid: daar staat een prijs tegenover.
Als je in Nederland gesetteld bent en Noord-Europese roots hebt, dan zou je hier prima moeten kunnen gedijen zolang je met de seizoenen meegaat. In de zomer zoek je het licht en de zon op, ga je erop uit en eet je de koolhydraten van het fruit dat hier dan groeit. Je pakt alle overvloedsignalen mee die bij de zomer horen. In herfst en winter wordt het donkerder en kouder en raken er minder koolhydraten beschikbaar. Dan is het zaak om je daarop af te stemmen. Doe je dat, dan kom je goed door de winter. Het zal nooit zo euforisch voelen als de zomer, daar kom je niet onderuit. Onder de motorkap, op celniveau en in je mitochondriën, helpt het je wel enorm om zo lang mogelijk zo gezond mogelijk te blijven.
Rond de evenaar heb je het hele jaar door ongeveer twaalf uur licht en twaalf uur donker, met veel minder schommeling in warmte en kou. Het regenseizoen kan flink afzien zijn, maar over het algemeen is alles daar veel constanter. Die regelmaat geeft een bepaalde rust.
Met de flexibiliteit die mijn werk me geeft, kies ik er bewust voor om een deel van de herfst in het buitenland te zitten, juist wanneer het hier koud, nat en donker wordt. Ik heb daar meer licht, meer zon en dus meer tijd, en daar haal ik ontzettend veel uit. Tegelijk ben ik nog nooit een hele winter weggeweest. Half november ben ik terug, en dan moet de echte winter nog beginnen. Mijn winterprikkels krijg ik dus nog wel. Ben daar maar niet bang voor…
Zo schakel je af richting de winter
Goed, wat kun je zelf doen nu de dagen korter worden? Dit zijn de dingen die ik je vanaf nu zou aanraden.
Ochtendlicht blijft je belangrijkste anker. Komt de zon later op, dan schuift je moment mee. Ga zo snel mogelijk na zonsopkomst naar buiten, ook als het bewolkt is. Moet je vroeg aan de slag, dan pak je in elk geval je eerste pauze buiten.
Benut je middaguren. Je lichtvenster wordt kleiner, dus iedere wandeling tussen elf en drie telt dubbel. Je wilt in deze periode zoveel mogelijk lichtbuffer opbouwen voor de duisternis die steeds verder toeneemt in omvang.
Bescherm je avonden. Zodra de zon onder is, wil je zo weinig mogelijk blauw en groen licht op je melanopsine. Een goede blue light blocker is in de winter haast onmisbaar, omdat je avond simpelweg langer duurt (je weet inmiddels dat Bionaut al jaren onze partner is voor goede BLB’s met rode en gele glazen - N1PROJECT voor korting)
Eet zoveel mogelijk binnen je lichtvenster. Wil je niet meer eten na zonsondergang, dan betekent dat in de winter dat je avondeten erg vroeg valt. In een gewoon werkritme is dat lastig, maar zelfs een uurtje eerder eten maakt al verschil. Maak je ontbijt en lunch dan wat steviger, zodat je ’s avonds minder nodig hebt.
Volg de seizoenen ook op je bord. Minder licht betekent van nature minder koolhydraten. Leun in herfst en winter meer op vet en eiwit uit goede dierlijke bronnen, op seizoensgroenten en op gefermenteerd voedsel. Dat laatste komt mooi uit, want daar zijn we binnen de Zonnemens nu volop mee bezig. Je kunt nog meedoen aan “Fermenteren kun je leren” als Zonnemens Lid (claim je 7 dagen gratis Trial om de Fermenteren Challenge te doen).
Meet je lichtvoorraad voordat de winter begint. Hoe goed je uit de zomer komt, zie je terug in je bloed. Je vitamine D zit rond deze tijd ongeveer op zijn hoogste punt van het jaar en zakt vanaf hier alleen nog maar. Wil je weten waar je staat, doe dan nu een meting. Zelf gebruikte ik recent deze vitamine D vingerpriktest.
Nu we het over bloedonderzoek hebben. Laatst was onze Masterclass “Haal meer uit Bloedonderzoek” (hoofdzakelijk gericht op therapeuten). Na de Masterclass kregen we nog een aantal vragen van mensen die wilde deelnemen maar te laat waren met aanmelden. Goed om te weten: je kunt nu ook de volledige video-opname van de Masterclass bestellen.
Dat was hem voor nu. De komende dagen ben ik wat meer offline en ga ik genieten van mijn vakantie. Daarna komen er weer een paar gave dingen aan, zoals een enorm inspirerend interview dat ik laatst gehouden heb met Astrid Nieuwenborg. Ze is lid van de Zonnemens en heeft een hele reis doorgemaakt met haar eczeem- en tal van energiegerelateerde klachten waar ze over deelt in een nieuwe podcast rubriek.
In november starten we binnen de Zonnemens ook met de Wintermens Challenge. Daarin pakken we alle praktische dingen aan waar je in de winter tegenaan loopt. Hoe doe je het met ochtendlicht als de zon pas na achten opkomt? Hoe ga je om met je blue light blocker en met maaltijdtiming als het om half vijf al donker is? Wil je nu al meer leren over de overgang van zomer naar herfst en van herfst naar winter, dan kun je zeven dagen gratis rondkijken op het platform.
Tot zover dit Kennis Infuus. Laat me weten als je vragen hebt.
Tot de volgende,
Lars
PS: Heb je andere klachten en wil je meer informatie over onze 1:1 trajecten voor een gerichte en intensieve aanpak? Plan dan een vrijblijvende intake met ons zodat we je een prognose kunnen geven van je behandelopties en bloed- + eventueel ontlastingsonderzoek kunnen gaan doen. Met een goed plan én consistente inzet is er zoveel meer mogelijk dan je denkt.
PPS: Wil je samen in een community van like-minded health fanaten grote stappen maken met je klachten of gezondheidsdoelen? Sluit je dan vandaag nog aan bij N1 Project, om toegang te krijgen tot de meest uitgebreide University rondom kwantum health en gezondheidsoptimalisatie, online- en offline events en support van experts en lotgenoten, zodat je niets meer hoeft “uit te leggen” maar in een rechte lijn voorwaarts kan gaan bewegen. Meer informatie en aanmelden via N1 Project.
De Nieuwe N = 1 Podcast
Podcasts:
N = 1 Podcast - Verkort je Health-curve met onze waardevolste inzichten
N1 High-Performance-Reeks - Deep-dive in Gezondheid Optimalisatie met Mike de Boer
Persoonlijke Podcastoptredens - Een lijst van alle podcasts waarin ik verschenen ben.
Aanbevolen door mij:
Naast de elementen van de natuur maak ik gebruik van de volgende bescheiden selectie van hulpmiddelen en tools:
MORNINGSTARSSLEEPS - Op maat gemaakte matrassen voor natuurlijke slaaphouding.
GRUTTO - Mijn favoriete lokale Vlees en Vispakketten
CHROMA LIGHT- Beste UV/Vitamine D Licht Therapie Device (15% korting met code N1PROJECT)
EARTHRUNNERS - Aardende Schoenen en Slippers
DAYLICHT COMPUTER - Kindvriendelijke, zonlicht tablet zonder blauw licht
NOORDCODE - Hoogwaardige Voedingsupplementen (korting met code N1PROJECT)
LOPTIMIZE - Circa Bulb, Flickervrije Lamp met Dieprood Avondlicht (korting met code N1PROJECT)
BIONAUT - Blue Light Blockers en Anti-Blauw Licht Brillen (10% korting met code N1PROJECT)
Samenwerken
In 24 weken van je klachten af
Jaaropleiding Kwantum Biologisch Therapeut
Boek me als spreker
Plan een Educatief Consult met me: mail naar info@zonnemens.nl voor de mogelijkheden
Verspreid het Kennis Infuus!
Via onderstaande button kan je dit bericht delen en je vrienden, familie en kennissen laten abonneren op het Infuus. Mijn dank is eeuwig 🙏🏼