Dan toch niet nutteloos?

In het beeld hierboven rechts zie je waar precies “hij” zich ergens in ons spijsverteringskanaal bevindt. En links daarvan in het rode kadertje zie je “hem” uitvergroot: onze appendix, het 10 à 15cm lang wormvormig aanhangsel waar onze dunne darm overgaat in de blinde darm.
Ik heb hem nog, maar ik ken veel mensen die hem kwijt zijn: chirurgisch verwijderd na een blindedarmontsteking.

Lange tijd werd gedacht dat het kwijtspelen van de appendix geen drama was.
Dat aanhangsel was een overblijfsel ten gevolge van de verandering in de eetgewoonten van onze evolutionaire voorlopers.
Door een overschakeling van puur plantaardig, bladerrijk en moeilijk verteerbaar voedsel naar een gemakkelijker verteerbaar fruitrijker dieet, volstond een minder lang darmstelsel. Bij het inkrimpen bleef de appendix als functieloos darmplooitje over.

Maar langzamerhand begon men te twijfelen aan deze theorie die ook gesteund werd door Charles Darwin, de Godfather van de evolutionisten.
Onderzoekers ontdekten dat in de appendix lymfeweefsel aanwezig is dat de groei van nuttige darmbacteriën stimuleert.
Daarenboven kwam men er achter dat een appendix niet alleen bij de mens en de mensapen voorkomt, maar dat gelijkaardige aanhangsels in het darmstelsel op gelijkaardige posities bij veel zoogdiersoorten aanwezig is. Ook bij soorten zoals de koala die zich bijna uitsluitend met (eucalyptus)bladeren voeden.
De dieettheorie met de appendix als overblijfsel na het inkrimpen van het darmstelsel kwam dus op de helling te staan.

Recent hebben Heather F. Smith, een evolutiebiologe aan de Midwestern University  en William Parker, een chirurg van Duke University Medical Center die het immuunsysteem bestudeert, het ontbreken van de link tussen de evolutie in het dieet en het voorkomen van een appendix aangetoond via een vergelijkende studie van 50 zoogdiersoorten die een appendix hebben.
Ze zijn er van overtuigd dat de appendix dienst doet als een soort opslagplaats voor nuttige darmbacteriën en dus een belangrijke rol speelt in het immuunsysteem.

Zo zie je maar weer: in ons kennisarsenaal is niets absoluut zeker.
En als die onderzoekers gelijk hebben ben ik blij dat ik dat darmwormpje nog niet kwijt ben…

Krabben zijn goud waard

In mijn puzzeltje van vorige vrijdag speelden krabben een klein rolletje.
Maar in de moderne geneeskunde kunnen ze zeer binnenkort een super hoofdrol gaan spelen.

Een groep biochemici van de Technische Universität Wien onder leiding van prof. Astrid Mach-Aigner, zijn er immers in geslaagd om uit het pantser van krabben met hoge opbrengst en op een goedkope manier het peperdure anti-virusmiddel NANA (N-acetylneuraminic acid) te maken.

NANA, en de derivaten ervan, zijn zeer efficiënte middelen voor het behandelen van virale infecties zoals Aids (HIV), hepatitis B en C enz.
Antivirale middelen proberen virussen uit te schakelen door hen te beletten zich verder te ontwikkelen. Maar ze zijn ontzettend duur omwille van de hoge kosten om ze uit natuurlijke bronnen te extraheren of om ze synthetisch te produceren.
NANA kost om en nabij de € 2000,00 per gram! Dat is 50 maal meer dan goud!

De Weense onderzoekers zijn er in geslaagd om de veel voorkomende schimmel Trichoderma, genetisch zo te manipuleren dat hij uit het chitine van (o.a.) het krabbenpantser, NANA maakt.
De bronnen zijn dus in overvloed aanwezig: Trichoderma is in alle bodems te vinden en is gemakkelijk cultiveerbaar. En chitine is aanwezig in de pantsers van alle schaaldieren, kevers enz.
Men schat dat er alleen al in zee jaarlijks 10 miljard ton chitine gevormd wordt.

De kostprijs van NANA zal dus wel snel dalen.
Zal de krabprijs nu snel stijgen?
Krabben zijn in deze context in elk geval veel goud waard!

Neem eens een robotje in

Ik ben al lang een fan van Isaac Asimov. Hij was biochemicus, maar vooral een veel gelezen science-fiction schrijver.
Eén van zijn werken “Fantastic Voyage” beschrijft hoe een groep wetenschappers verkleind wordt tot microscopische afmetingen om dan met een even microscopische duikboot in de aders van een belangrijk geleerde te worden gespoten om in zijn hersenen een levensbedreigende bloedklonter te gaan verwijderen.
Gefantaseerde supermicro-chirurgie dus.

Asimov schreef dat boek in 1966.
45 jaar later, in 2012, is het verkleinen van mensen tot mini-lilliputters nog altijd even onmogelijk als toen.
Maar… een (onbemand…) robotje in je lichaam loslaten nadert met zeer rasse schreden de realiteit!
Wetenschappers in van de Hanyang University in Zuid-Korea hebben onlangs zo’n robotje gedemonstreerd.
Hieronder zie je een foto van een simulatie van de beweging van het microrobotje door een structuur die een bloedvat nabootst.

Het robotje kan op en neer bewegen (1 en 4) en spiraalvormig door de vaten bewegen (2, 3, 5 en 6).
De patiënt zou in een MRI scanner kunnen gaan liggen en de dokters zouden het robotje naar het doel kunnen sturen, terwijl ze alles op een videoscherm volgen.
Nog niet getest op mensen, wel op konijnen en varkens.
Bijna dus.
En dan wordt het in plaats van “slik dat pilletje eens door en ga even in de wachtzaal zitten” binnenkort: “neem dat robotje eens in en leg je op de scanner”…

Wat is uw darmgroep?

De titel van dit berichtje is geen vergissing.
Ik vraag inderdaad niet naar je bloedgroep, maar naar je darmgroep!
Ik neem aan dat je nog geen kaartje met die informatie in je portefeuille zitten hebt, maar wellicht komt dat nog.
Want een groep Duitse onderzoekers van het European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg onder leiding van Peer Bork, heeft een paar maanden geleden ontdekt dat de bacteriën die in onze darmen leven steeds tot één van drie bacteriefamilies behoren.  Wie wat wil kan hier het volledige artikel over die ontdekking nalezen.

Ieder van ons heeft dus naast een kenmerkende bloedgroep ook een kenmerkende darmgroep.
Of om het wat geleerder te zeggen: ieder van ons behoort tot een bepaald “enterotype".
En het merkwaardige is dat er van die enterotypes slechts drie bestaan, ongeacht afkomst, huidskleur, leeftijd, geslacht,..! Net zoals er slechts vier bloedgroepen zijn, A, B, AB en O.

De namen van de darmgroepen zijn wel wat ingewikkelder dan die van de bloedgroepen:
de bacteriodesgroep, de prevotellagroep en de ruminococcusgroep.
Maar misschien wordt dat binnenkort wel vereenvoudigd tot de B, P en R-groep.

Zoals je op de figuur hierboven kan zien, is de naam van elke darmgroep afgeleid van de dominante bacterie die er deel van uitmaakt.

De ontdekking van de vier bloedgroepen in het begin van 20ste eeuw heeft de geneeskunde in belangrijke mate beïnvloed. Bloedtransfusies bij ongevallen en heelkundige ingrepen kunnen nu probleemloos en veilig verlopen.
De kans is groot dat de ontdekking van de drie darmgroepen in het begin van de 21ste eeuw ook een grote invloed zal hebben. De samenstelling van onze darmflora bepaalt immers hoe goed of hoe slecht we ons voedsel verteren, hoe geneesmiddelen in ons bloed worden opgenomen en hoe mensen daarin kunnen verschillen.
Dokters zullen ons in de toekomst diëten en geneesmiddelen kunnen voorschrijven die aan onze darmgroep zijn aangepast. De ontdekking van de drie enterotypes zou daarom wel eens één van de belangrijkste wetenschappelijke doorbraken van 2011 kunnen zijn.

Ik weet niet of uw huisdokter al darmgroepbepalingen laat doen. Ik vermoed van niet.
Maar wees gerust als dat ooit eens gebeurt: er komt geen ambetante prik aan te pas.
Je zal hem gewoon iets in een potje moeten binnenbrengen.
Je weet wel wat veronderstel ik…

Over een suiker, een eiwit en littekens

Wie op één of andere wijze ooit een diepe verwonding opliep kan daar een lelijk litteken aan overgehouden hebben.
Maar wellicht behoort zo’n vieze striem binnenkort tot het verleden.
Wetenschappers van het Canadese London Health Sciences Center in Ontario, hebben ontdekt dat de vorming van littekenweefsel te maken heeft met de aanwezigheid van hyaluronan en brokstukken ervan in de cellen rond de wonde.

Hyaluronan is een relatief eenvoudige suiker. Familie dus van onze gewone sacharose-suiker:

De “n” rechtsonder geeft aan dat de structuur van hyaluronan die je hierboven ziet, zich een groot aantal keer herhaalt.
De hyaluronanmolecule is dus een lange ketenmolecule.
Pasgeborenen hebben veel hogere concentraties hyaluronan in hun bloed dan tieners en volwassenen.
Pasgeborenen ontwikkelen weinig of geen littekens na een chirurgische ingreep.
De link lag voor de hand: hyaluronan beschermt tegen vorming van littekenweefsel.

Als mensen ouder worden vermindert de concentratie aan intacte lange ketens van hyaluronan, maar de concentratie aan brokstukken van de ketenmolecule neemt toe.
Cornelia Tölg en Eva Turley van het London Health Sciences Center veronderstelden dat de brokstukken van hyaluronan de vorming van littekenweefsel bevorderen.
Ze injecteerden bij de ratten een klein eiwit, peptide 15-1 genoemd.
Dat eiwit belet dat de brokstukken van hyaluronan binden aan de huidcellen.
En hun veronderstelling bleek juist te zijn: als de brokstukken niet konden binden op de huidcellen, werd er bij de proefdieren minder  littekenweefsel gevormd.
Ze presenteerden hun vinding eergisteren op de 50th annual conference van de American Society for Cell Biology in Philadelphia.

Het binden van de brokstukken aan de huidcellen blijkt dus een heel proces op gang te brengen: ontsteking – immuunreactie – vorming van collageen om de wonde te sluiten en dus littekenvorming.
Blijkbaar kan intact hyaluranon niet binden op de huidcelreceptoren en dus het proces van wondweefselvorming niet doen starten. De brokstukken wel, maar die steken we stokken in de wielen met een eiwit.

Peptide 15-1 kan dus littekenvorming voorkomen.
En dit eiwit kan misschien nog meer goeds verrichten.
Want er is ook vastgesteld dat bij veel tumoren de hyaluronan-concentratie hoog is. Dit wordt gekoppeld aan uitzaaiing van de kankers. Misschien kan peptide 15-1 ook daar remmend werken.

Veelbelovend dus dat eiwitje!

Snuisteren in oude boeken

Wellicht herinneren jullie zich nog wel het beeld hieronder van in de geschiedenisboeken van weleer.


Ik in elk geval wel: Andreas Vesalius.
Andries van Wezel, onze beroemde landgenoot, die in 1543 zijn
”De Humani Corporis Fabrica Libri septem” publiceerde.
Een zevendelig meesterwerk, waarin hij de bouw van het menselijk lichaam met een voor die tijd ongekend detail uit de doeken deed.
Mooi en interessant om weten.
Maar nog interessanter zou het volgens mij zijn mochten we eens in die boeken kunnen bladeren.
Welnu dit is voor een deel mogelijk geworden dankzij het project “Turning the pages” van de U.S. National Library of Medicine.


Op die website worden een zestal historische meesterwerken uit de geschiedenis van de geneeskunde voorgesteld, waaronder dat van Vesalius.
En dankzij Macromedia Flash kan je er echt door bladeren, er in lezen, er met een vergrootglas in kijken en er zelfs uitleg over beluisteren.
Zo’n kans mag je niet laten liggen.
Klik maar eens op het beeld van onze Andries van Wezel hierboven en bewonder zijn fenomenale 16de-eeuwse prestatie.

En mocht het je interesseren: het Vanderbilt Medical Centre biedt ook nog een  “Turning the pages” met een historisch werk over zwaarlijvigheid. En hou die beelden in gedachte tijdens de komende “feest- en eetdagen”…

Over cholesterol en nicotinezuur

Ik neem al enkele jaren Lipitor om het gehalte aan cholesterol in mijn bloed binnen de perken te houden en zó “aderverkalking” proberen te voorkomen.
Lipitor is de merknaam waaronder Pfizer een statine op de geneesmiddelenmarkt gebracht heeft.
Het actieve bestanddeel in Lipitor is atorvastatine


Andere producenten leveren statines met een enigszins verschillende structuur maar met een vergelijkbaar verlagend effect op het cholesterolgehalte.

Broca’s brain

32 jaar geleden was ik op reis in Amerika.
Wie mij kent weet dat dit voor mij een zeer gedenkwaardige reis was.
In New York kocht ik op Fifth Avenue Broca’s Brain, het schitterende boek van Carl Sagan.

Alhoewel het boek grotendeels  over wetenschapsfilosofie gaat, komt ook het werk van de Franse anatomist Paul Broca ter sprake.

Broca is het best bekend voor zijn onderzoek naar het lokaliseren van gebieden in de hersenen die samenhangen met bepaalde hersenfuncties.
Zo kon Broca in 1865 het motorisch spraakcentrum lokaliseren.
Dit is het hersengedeelte dat er voor zorgt dat we fysiek kunnen spreken. D.w.z. dat we de juiste keel-en mondbewegingen kunnen maken bij het uitspreken van woorden.
Het spraakcentrum dat verantwoordelijk is voor het begrijpen van taal werd een tiental jaar later door Wernicke ontdekt.
Broca kwam tot zijn ontdekking door onderzoek van hersenen van overleden mensen met een spraakstoornis. De fysiologische afwijkingen die hij in die hersenen vond, lieten hem toe het spraakcentrum vast te leggen.
Maar daarmee was nog niet bekend, hoe dat spraakcentrum precies werkt.
Hersenonderzoek op levende mensen is immers een moeilijke zaak omdat hersenscans te weinig details opleveren om de neuronenactiviteit te kunnen koppelen aan het uitspreken van woorden bijvoorbeeld.

In het oktobernummer van Science laten Amerikaanse wetenschappers weten dat ze een belangrijke stap gezet hebben in de opheldering van die werking.
Ze pasten daarvoor een bijzondere techniek toe: intercraniale electrofysiologie.
Bij die techniek worden flinterdunne elektroden zeer precies in de hersenen ingeplant en de hersenactiviteit wordt geregistreerd door het meten van spanningsvariaties.
Op die wijze ze erin geslaagd de opeenvolgende fasen van woordherkenning, grammaticale interpretatie en uitspreken, vast te leggen in specifieke delen van Broca’s gebied.
Ze deden hun onderzoek via leestesten bij mensen die geen enkel spraakgebrek vertoonden.
Voor de woordherkenning waren 200 milliseconden nodig, voor de grammaticale interpretatie 320 milliseconden en voor de spraakverwerking 450 milliseconden. Ze konden ook de precieze gebieden voor elk van die activiteiten lokaliseren. Ze lagen op een paar millimeter van elkaar!

Het bijzondere van dit verhaal ligt hem in het feit dat de drie mensen die de lees- en spraaktesten deden, epilepsiepatiënten waren die, op het moment van het onderzoek, werden klaargemaakt werden voor een hersenoperatie die hen moest afhelpen van hun kwaal.
Er werd dus gebruik gemaakt van de situatie waarbij al elektroden in de hersenen waren ingeplant ter voorbereiding van een chirurgische ingreep.
Zelfs in die precaire situatie waren die patiënten bereid om lees- en spraaktesten te doen.
Over zich opofferen voor de wetenschap gesproken…

Griep op komst? Volg Google Flu Trends!

Alhoewel de hype rond de Mexicaanse griep al een tijdje achter de rug is, staan de echte griepmaanden nu echt vóór de deur.
Onze huisdokter vertelde me vorige week nog dat hij momenteel al een duidelijke toename van het aantal griepgevallen vaststelt. Hij had het daarbij niet over de Mexicaanse griep, maar over de jaarlijks weerkerende “wintergriep”. Ik kreeg meteen het voorschrift voor het jaarlijks griepspuitje voor Mia en mij.

Google heeft in de USA sinds vorig jaar Google Flu Trends opgezet. Dat is een website waarin de uitbraak van een griepepidemie voorspeld wordt.
Sedert vorige week kan je op die site ook de situatie in België bekijken. De grafieken op de site laten de evolutie zien van het lopende jaar 2009-2010 t.o.v. de vorige jaren.
De voorspelde trend steunt op een analyse van de frequentie van het gebruik van bepaalde zoektermen in Google.
Google wil niet bekendmaken wat die zoektermen precies zijn, maar b.v termen zoals “keelpijn”, “dokter”,… zouden er kunnen bij zijn.
De Google specialisten in trendanalyse moeten aan de hand van het onderzoek van gebruikte zoektermen, een onderscheid kunnen maken tussen mensen die informatie zoeken over griep en grieppatiënten die via Google willen te weten komen hoe ze van hun kwaal af kunnen geraken.

De intussen bekende Belgische interministerieel commissaris influenza, viroloog dr. Marc Van Ranst, vindt Google Flu Trends een waardevol instrument.
De in Google Flu Trends voorspelde evolutie van de griepgevallen tijdens de voorbije jaren, blijkt immers goed te kloppen met de cijfers die men effectief in die jaren heeft vastgesteld. Het systeem werkt dus blijkbaar.
Van Ranst wijst er wel op dat ook via de site De Grote Griepmeting de evolutie van het aantal griepgevallen in Nederland en België goed in gaten kan gehouden worden.

  
Google Flu Trends geeft wel minder details, maar is voor mijn part overzichtelijker.
Probeer beide informatiebronnen maar eens uit door op de beelden te klikken.

 
Ik hoop intussen dat jullie (en ook wij hier in Romershoven) van om het even welke griep gespaard mogen blijven.

De serieuze kost – deel 2

Ik herinner mij nog heel goed hoe ik in 1964 voor het eerst iets over DNA hoorde.
Onze prof. biologie Jan Hublé vertelde hoe James Watson en Francis Crick 11 jaar eerder (1953) de structuur van deze “levensmolecule” ontrafeld hadden. En hoe in deze molecule de informatie opgeslagen lag voor de synthese van proteïnen (eiwitten). Proteïnen spelen een fundamentele rol in het functioneren van alle leven op aarde.
Hij vertelde ons ook hoe het mechanisme werkt waarmee de informatie uit het DNA in eiwitten wordt omgezet.
De “fabriekjes” waar de eiwitten in de cel geconstrueerd werden (chemici spreken van “gesynthetiseerd”) waren de ribosomen.

Laat ons eerst even kijken waar die ribosomen in een cel te vinden zijn:
 
Je moet al heel goed kijken, want de ribosomen zijn in het geheel van de voorstelling van een cel, maar als heel kleine “bolletjes” waarneembaar. Ze zijn maar 20nm (1nm = 10^-9m) groot. Dit is 0,00002mm! Slechts 1/1000 van de grootte van de totale cel.
Maar toch gonst het daar van de activiteit. Aminozuren worden er tot eiwitketens aan elkaar geklonken, zoals in onderstaand beeld wordt voorgesteld:


45 jaar later zijn 3 wetenschappers met de Nobelprijs chemie bekroond voor het ontrafelen van de structuur van de ribosomen.


Van links naar rechts zie je Venkatraman Ramakrishnan (1952), werkzaam bij het MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge (Engeland); Thomas A. Steitz (1940) van Yale University in New Haven (Verenigde Staten) en Ada E. Yonath (1939), verbonden aan het Weizmann Institute of Science in Rehovot (Israel). Deze laatste is dus de derde vrouwelijk Nobellaureaat voor de positieve wetenschappen dit jaar.

Het ontrafelen van de bouw van het ribosoom is een ongelooflijk chemisch huzarenstukje. Het gaat immers over een immens complex bestanddeel van de cel. Een ribosoom is op zichzelf een enorm kluwen van eigen eiwitketens : 


Bedenk dat elke “serpentine” die je in bovenstaand beeld ziet, zo een eiwitketen is. En dat elke bocht en buiging die zo’n keten maakt betekenis heeft voor het functioneren van het ribosoom.
De rode kaders die ik in de structuur getrokken heb geven de twee grote delen van het ribosoom weer die je in elke schematische voorstelling steeds kan aantreffen.

Misschien vraag je je af wat nu het nut is van die gedetailleerde kennis van de bouw van een ribosoom?
Welnu, de ontwikkeling van nieuwe antibiotica heeft veel te maken met de kennis van de bouw en werking van een ribosoom.
Hoe zit dat?
De Nobelprijswinnaars hebben aangetoond dat de structuur van ribosomen in cellen met een celkern (zoals onze lichaamscellen) verschilt van die in cellen zonder celkern (zoals de bacteriën)
De nieuwe antibiotica die men aan het ontwikkelen is, blokkeren nu precies de werking van de ribosomen in bacteriën waardoor die niet meer de nodige eiwitten produceren. De bacteriën sterven in de kortste keren af terwijl onze lichaamscellen intact blijven.
Men hoopt met die nieuwe antibiotica zeer resistente bacteriën, zoals b.v. de ziekenhuisbacterie (MRSA) te kunnen uitroeien.

Zo zie je maar dat fundamenteel onderzoek ook zijn onmiddellijk nut kan hebben!

Ben jij ook zo’n blozertje?

Je kent dat. Je wordt onverwacht betrapt in een nogal vervelende situatie.
Je bent bijvoorbeeld aan het roddelen over iemand en plots merk je dat hij achter je rug staat mee te luisteren.
Het (schaam)rood schiet je op de konen. Zoals bij (de ge-photoshop-te) Darwin hieronder.
Je staat daar rood aangeslagen, willen of niet…


Maar geen nood. Hoe vervelend je dat rode tintje ook mag vinden, het heeft zijn positieve gevolgen.

Lachgas: niet zo’n leukerd!

Iedereen heeft de dag van vandaag de mond en de pen vol over de opwarming van de aarde ten gevolge van de overproductie aan CO₂.
Dat CO₂ houdt de infrarode (warmte)straling tegen die de aarde, na een dagje opwarmen, de ruimte wil insturen.
Het bekende serre-effect dus. CO₂ is een zogenaamd broeikasgas.


Over andere boosdoeners in dezelfde sector hoor je minder.
Die zijn dus (tot nu toe toch) minder populair in de media.
Maar dat wil niet zeggen dat ze minder schadelijk zijn.
Neem nu lachgas b.v.
Distikstofmonoxide of stikstof(I)oxide of N₂O.


Dit gas werd en wordt gebruikt in de anesthesie als kalmerend en verdovend middel.
De spierverslapping in het aangezicht die daarmee gepaard gaat verklaart wellicht de naam: er (kan) een (min of meer) lachende uitdrukking op je gelaat verschijnen.

Maar als dat gasje de lucht ingaat, begint het ambetant te doen.
En het gaat de lucht in.
In mindere hoeveelheden weliswaar dan CO₂, maar toch nog 10 miljoen ton per jaar. En dat gaat in stijgende lijn.
De landbouw, zowel de "biologische" als de "industriële" landbouw (34%) en de industrie (38%) zijn de grootste producenten. Maar ook de verbranding van fossiele brandstoffen, het autoverkeer en afvalverbranding, dragen hun steentje bij.

Eénmaal in de bovenste atmosfeerlagen begint het lachgas aan zijn kwalijk werk te doen.
Het is een veel sterker broeikasgas dan CO₂.
Volgens de EPA (United States Environmental Protection Agency)
draagt het meer dan 300 maal meer bij tot de opwarming van de aarde dan CO₂.

Maar dat is nog niet alles.
N₂O is ook een zeer bedreven in het aantasten van de ozonlaag.
En die ozonlaag is van fundamenteel belang om het leven op aarde in goede banen te houden. Ze houdt immers de hoog-energetische UV-straling tegen die o.a. huidkanker kan veroorzaken.
In een recent nummer van Science hebben wetenschappers van de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) een studie gepubliceerd waarin ze stellen dat N₂O in de 21ste eeuw veruit de meest dominante vernietiger van ozon aan het worden is, veel sterker dan de CFK’s (chloor- en fluorhoudende koolstofverbindingen).
Komt daarbij dat de uitstoot van N₂O niet is geregeld in het Montreal Protocol zodat er geen uitstootlimieten vastgesteld zijn.
Het wordt dus hoog tijd dat daar iets aan gedaan wordt. Zowel voor het opwarmingsprobleem als voor het ozongat.

En het wordt ook tijd dat de media in hun berichtgeving over de opwarming van de aarde ook eens wat aandacht aan lachgas besteden.
Want lachgas? Helemaal niet om mee te lachen!

Michael Jackson’s killer: propofol

Wellicht heb je het ook wel gehoord of gelezen: Michael Jackson is gestorven aan een overdosis propofol.

Wat is dat propofol eigenlijk en hoe en waarvoor wordt het normaal gebruikt?
Propofol is een gebruiksnaam voor een zeer eenvoudige chemische verbinding met als systematische naam 2,6-diisopropylfenol.
Elke 6dejaarsleerling in het middelbaar onderswijs, met een paar uurtjes chemie in zijn lespakket, zou die naam feilloos moeten kunnen afleiden.

Maar de eenvoud van de verbinding, belet zijn krachtige actieve werking niet.
Het is een verdovingsmiddel dat in de chirurgie zeer veel wordt gebruikt en intraveneus wordt ingespoten.
Het is op de geneesmiddelmarkt aanwezig onder de merknaam Diprivan.
In Diprivan is propofol gemengd met eiwitten (fosfolipiden) uit eieren. Daardoor krijgt het een melkachtig uitzicht. Het wordt daarom ook wel eens “verdovingsmelk” genoemd.
Het is een zeer snel werkend middel. Er is soms al effect na 30 seconden. En ook het herstel van de patiënt na de verdoving is snel. Het wordt daarom veel gebruikt bij kleine ingrepen in daghospitalisatie.

Diprivan wordt algemeen als een veilig middel beschouwd als het correct en in de gepaste omstandigheden toegepast wordt.
De geruchten lopen dat het middel bij Jackson als een slaapmiddel werd toegediend en nog wel gedurende een lange periode.
Dit is waarschijnlijk niet de meest geschikte indicatie.
Maar dat laat ik in het midden, want dan zou ik mij begeven op een terrein waar ik niet thuis ben.

De echte reden waarom ik hier propofol op de scène plaats, is weer eens mijn verbazing als chemist.
Over hoe kleine variaties in een molecule zo’n totaal andere werking kunnen veroorzaken.


Fenol is een antiseptisch en desinfecterend middel.


Diisopropylbenzeen is een verbinding gebruikt bij de bereiding van harsen.


De combinatie van de vorige twee, 2,6-diisopropylbenzeen, is een snelwerkend verdovingsmiddel!

De wereld zit toch raar, maar erg boeiend, in mekaar nietwaar?

Malaria in ‘t Graf en elders

Ik herinner het mij nog alsof het gisteren was.
Mijn oud-collega’s wetenschappen in het H. Graf te Bilzen (dag Piet, dag Jan) hadden begin van de jaren 80 de gewoonte om hun laatstejaars in de ASO-richtingen, een eindwerk te laten maken over een wetenschappelijk onderwerp naar keuze.
Dit was een uitvloeisel van de zogenaamde maturiteitsproef die intussen was afgevoerd.
Naast het maken van een schriftelijke neerslag, moesten de leerlingen wat ze bij elkaar geschreven hadden, ook mondeling komen verdedigen.
Als nieuwkomer in de school mocht ik toch in de jury zetelen die de eindwerken en de verdediging moest beoordelen.
De kwaliteit van die werkjes lag over het algemeen behoorlijk hoog.
Maar één werk stak er met kop en schouders bovenuit en heeft toen een diepe indruk op mij gemaakt.
Eén van de meisjes had namelijk een verhandeling gemaakt over malaria. Geen verzameling fotokopies, snel van internet geplukt. Want dat kon toen nog niet.
Neen, ze had een echt grondige en goed gedocumenteerde studie geschreven over de ziekte. Een licentiaatsverhandeling (mastersverhandeling) waardig. Ik overdrijf niet. Dit was echt klasse.
Niet te verwonderen dat die juffrouw nadien op haar één been door het universitair onderwijs gevlogen is. Ze werkt nu, in opvolging van haar vader, als een gewaardeerd arts in de omgeving van Bilzen

Dit verhaal, die herinnering aan meer dan 25 jaar geleden, spookte mij onmiddellijk door het hoofd toen ik gisteren in de Scientific American iets over malaria las.
Malaria blijft nog altijd een moordende ziekte, waaraan jaarlijks meer dan een miljoen mensen sterven. Vooral in de ontwikkelingslanden natuurlijk. Met Afrika aan de top.
Het blijft daardoor één van de meest verwoestende ziektes.
Ik heb indertijd wel van onze oud-leerlinge gehoord dat malaria overgebracht wordt door de malariamug. Hoe die mug door een beet een parasiet in het bloed van het slachtoffer brengt. En welke levenscyclus die parasiet dan in het geïnfecteerde menselijk lichaam doorloopt.

Klik op het beeld voor een grotere weergave.

Maar wat men toen nog niet wist: hoe kwam malaria ooit bij de mens terecht?
M.a.w. van waar kwamen de eerste parasieten die naar de mens overgebracht werden.
Zeer recent is daar meer klaarheid in gebracht.
Op 3 augustus jl. werd in de Proceedings of the National Academy of Sciences een studie gepubliceerd die, op basis van genetisch onderzoek, aantoont dat de malariaparasieten naar de mens zijn overgebracht vanuit de chimpansee.


Volgens Nathan Wolfe en Stephen Rich, co-auteurs van het artikel,
is de overdracht zo’n 10.000 jaar geleden gebeurd.
Dus: een malariamug zoog toen bloed bij een besmette chimpansee en nadien ging ze bloed zuigen bij een mens. Daardoor besmette ze die mens met de parasiet en was de menselijke infectieketen gestart.
Volgens de studie werd de mens toen geïnfecteerd met een variant van de parasiet die in de mens malaria veroorzaakt.
Uit die variant (Plasmodium reichenowi), die nog altijd bij de chimpansee voorkomt maar hem nauwelijks ziek maakt, is dan de voor de mens schadelijke parasiet geëvolueerd (Plasmodium falciparum).

Dat de chimpansee aan de bron ligt van menselijke malaria, is hot news in wetenschapsland.
Alle wetenschappelijke tijdschriften hebben het op hun voorpagina:
Science, Nature, National Geographic enz.
En ook Mijmeringen natuurlijk.
Het is dan ook geen kleinigheid, gezien de grote verspreiding van de ziekte en het grote aantal slachtoffers ieder jaar.
Nu men weet dat de malariavariant die in de chimpansee huist, als het ware de stamvader is van de menselijke malariaparasiet, denkt men aan een vaccin op basis van die chimpansee-parasiet.
Zo’n beetje zoals de het koepokvaccin waarmee we in onze jeugd werden ingeënt, ons beschermt tegen de pokken.
Er is dus veel hoop dat de malariaplaag nu efficiënt zal kunnen aangepakt worden.

Je ziet dus maar. Die lieve kleine chimpkes. Het venijn zat in hun staartje. En elders.

Korte slaapjes en mijn DNA

Ik ben een nachtraaf, maar geen nachtbraker.
Ik bedoel daarmee dat mijn avonden lang duren, maar dat ik ze niet in café’s of kroegen of elders buitenshuis doorbreng.
Neen ik zit “braafjes” achter mijn PC te Googelen of te bloggen of te Flight-Simulatoren of te Twitteren of te Facebooken of te Feedreaderen.


En dikwijls ook te lezen, maar steeds non-fictie.
Ik ben steeds met een paar boeken terzelfdertijd bezig.

Op aanraden van mijn oude Merelbeekse jeugdgabber Marc, ben ik eergisteren begonnen aan “De ontdekking van Frankrijk” van Graham Robb.
Het ziet er veelbelovend uit. Goed geschreven én goed vertaald.
En de ontdekkingsreis die de auteur door het land van onze zuiderburen beschrijft, ben ik helemaal aan het uitstippelen op Google Maps. Ongelooflijk plezierig én leerrijk vind ik dat.

Ik ben ook halfweg in “Sleutelbewaarders” van Roger Collins.
Een boek over de geschiedenis van het pausdom van Petrus tot heden.
In ben daar in de 13de –14de eeuw aanbeland. De tijd van Avignon als pauselijke residentie. En ook de tijd waarin “De Naam van de roos” van Umberto Eco speelt. Daarom heb ik dat boek ook nog eens uit de kast gehaald. Niet om het helemaal te herlezen, maar om nu juist die passages op te zoeken waarin de strijd om het pausdom en het conflict tussen paus(en) van toen en de Duitse keizer Lodewijk IV ter sprake komt. Het detectiveverhaal verhuist nu voor mij op de achtergrond. En het boek krijgt voor mij een nieuwe betekenis.

En in “Why does E=mc²” ben ik ook al halfweg.
Eén van de belangrijkste vergelijkingen die Einstein aan de mensheid geschonken heeft, wordt daarin op een meesterlijke wijze en zonder ingewikkelde wiskunde uit de doeken gedaan door de jonge fysicaprofessoren Brian Cox en Jeff Forshaw. Een schoolvoorbeeld van hoe je iets ingewikkelds pas helder kan uitleggen als je zelf goed weet waarover het gaat.


Het zal jullie dus niet verwonderen dat mijn nachten kort zijn. Want ik kom voor al dat computer- en leeswerk eigenlijk pas goed op dreef na 9 uur ‘s avonds.
Maar aan 6 uurtjes slaap heb ik meestal genoeg.
Dat is al altijd zo geweest.
En de reden ligt misschien wel in mijn DNA.
Dat zeggen tenminste een groep Amerikaanse neurowetenschappers onder leiding van Ying-Hui Fu van de University of California.
Ze hebben ontdekt dat mensen met een bepaalde variant van het zogenaamde DEC2-gen, gemiddeld twee uur slaap minder nodig hebben dan mensen die deze “geschikte” variant van dat gen niet in hun DNA zitten hebben.
De resultaten van hun studie werd gisteren (14 aug.) in het wetenschappelijk tijdschrift Science gepubliceerd.

Heb ik dan chance? Of vind je mijn DEC2-gen-variant absoluut niet zo geschikt? Slaapkoppen!

Wist jij dat ook al?

Optimistische vrouwen hebben een kans op een langer leven.
Heb jij ook het gevoel dat je dat al lang wist?
En dat chagrijnige, depressieve en pessimistische types het minder lang uithouden?


Goed, maar wetenschap steunt niet op gevoel.
Wetenschap steunt op rationeel onderzoek.
Wat niet betekent dat gevoel, gevoeligheden en emoties wetenschappelijk werk niet beïnvloeden.
Je moet er maar eens de geschiedenis van de ontdekking van de structuur van DNA op nalezen b.v.
De gevoeligheden tussen enerzijds de ontdekkers James Watson en Francis Crick en anderzijds Rosalind Franklin heeft in het verloop van dat onderzoekswerk een belangrijke rol gespeeld.
Bij gelegenheid blog ik daar nog wel eens over.

Terug naar de optimistische vrouwen en het wetenschappelijk onderzoek daarover.
Een team van de universiteit van Pittsburgh, onder leiding van Hilary Tindle, heeft eergisteren in het tijdschrift Circulation de resultaten van een uitgebreide studie gepubliceerd over het verband tussen optimisme, hartziekten en levenskansen.

Ze hebben bijna 100.000 (!) vrouwen bij hun onderzoek betrokken.
En de resultaten liegen er niet om.
Pessimistische ladies hadden een hogere bloeddruk én een hoger cholesterolgehalte in het bloed.
Zelfs als men rekening hield met bepaalde risicofactoren aanwezig in de leef- en werkomgeving van de vrouwen, bleek uit het onderzoek dat een optimistische attitude risico verlagend werkt.
Optimistisch vrouwen bleken 9% minder kans op hartziekten te hebben en 14% minder kans op overlijden aan een kanker!
De pessimistische, cynische, negatief denkende en wantrouwende vrouwen, bleken over dezelfde tijdspanne 16% meer kans op overlijden te hebben.
De onderzoeksgroep kan geen sluitende verklaring geven voor het gevonden verband.
Het zou b.v. kunnen dat de optimisten onder de vrouwen er een gezondere levensstijl op na houden dan de negatievelingen: minder roken, meer sporten, gezonder eten.


Bij het lezen van zo’n onderzoek spoken onmiddellijk een aantal vragen door mijn koppeke.
Is pessimisme of optimisme je lot, je voorbestemdheid?
Kan je er iets aan doen als je een zwartkijker bent?
Of zit dat in je genen?
Zit pessimisme én optimisme bij iedereen in de genen, maar bepaalt het milieu waarin je opgroeit en leeft of de pessimisme-genen of de optimisme -genen tot uiting komen?
Kan onderwijs daar iets aan doen?
En wat is het verband tussen je levenshouding en de chemische fabriekjes in je cellen?
Maken optimisten andere stoffen aan dan pessimisten?
Maken pessimisten meer stoffen aan die schadelijke effecten hebben dan optimisten?
Over welke stoffen gaat het dan?
Ik hoop dat vervolgonderzoek daar op termijn antwoorden kan op geven.
Er is dus nog veel werk aan de winkel.

Even dit nog.
Het onderzoek van de groep rond Hilary Tindle ging alleen over vrouwen.
Maar geen nood mannen. Voor ons geldt precies het zelfde.
Daar had een Nederlandse groep in 2004 al een onderzoek over gepubliceerd in de Archives of General Psychiatry.


Dus: optimist, wat later in de kist…
Of is dat té optimistisch?

Aromatherapie wordt een beetje wetenschap

Mijn neus is geen knijt meer waard.
Ik denk dat dit een gevolg is van mijn chemie-verleden.
Mijn reukpapillen werden indertijd in de labo’s dagelijks overdonderd door de scherpste en meest indringende geuren.


Vooral tijdens mijn licentiejaren (nu heet dat masters) aan de UGent (toen nog Rijksuniversiteit Gent - RUG), werden ik willens nillens gebombardeerd door de stank van benzeen, pentaan en andere vluchtige solventen.
Die oplosmiddelen werden er in grote hoeveelheden gebruikt voor de extractie van hop.


Studie van de componenten van hop en vooral van de hopbitterzuren, was de specialisatie van prof. Verzele. 86 jaar intussen, maar één van de weinige van mijn oud-profs die nog leeft. Verzele was het toenmalige hoofd van de sectie organische chemie.
Over de gezondheidsrisico’s die we midden die benzeendampen liepen, werd toen nog niet veel nagedacht en daar wil ik het hier ook niet over hebben. Maar mijn neus heeft toen min of meer de geest gegeven.

Aromatherapie is dus nooit aan mij besteed geweest.
Je zal al wel gehoord van die alternatieve geneeswijze, waarbij men vertrouwt op de geneeskrachtige werking van natuurlijke geurextracten. Als je daar in gelooft, moet je b.v. bij kruidenspecialiste Danielle Houbrechts zijn.
Reguliere wetenschappers hebben altijd nogal kritisch gestaan tegenover deze vorm van geneeskunde. Er werd zelfs gewezen op de gevaren verbonden aan inhaleren of innemen (een paar drupples op een klontje suiker) van geconcentreerde oplossingen van de vluchtige oliën die men uit bloemen, planten en fruit extraheert en in de aromatherapie gebruikt.

Maar…
Uit een studie uitgevoerd door een groep onder leiding van Akio Nakamura van de Japanse Saitama University en recent gepubliceerd in de Journal of Agricultural and Food Chemistry, blijkt dat er toch een zeker therapeutisch effect kan uitgaan van bepaalde geurstoffen die door planten en bloemen worden geproduceerd.
De Japanners hebben daarbij vooral het effect van inhalatie van linalool onderzocht.


Linalool is chemisch gezien een vrij eenvoudige verbinding, die als reukstof voorkomt in koriander en lavendel.
Bij proefdieren (ratten) kon aangetoond worden dat linalool stress-verminderend werkt.
Het is bekend dat bij gestresseerde dieren, en ook bij mensen, de bloedspiegel (= gehalte in het bloed) van lymfocyten (een type witte bloedcellen) en neutrofielen (een ander type witte bloedcellen) verhoogd is.
De Japanners hebben nu gemerkt dat inhaleren van linalool een duidelijk verlagend effect heeft op het gehalte van die witte bloedlichaampjes in het bloed en op de stresstoestand.

De overtuiging bestaat dat als dit werkt bij ratten, er ook bij mensen een gunstig effect te verwachten is.
We zullen daar dus maar van uit gaan.

Ken je dus iemand in je omgeving of in je vriendenkring die een beetje (of erg) op de tippen van zijn tenen loopt of met “ne serieuzen tic nerveux” zit van de stress?
Zorg dan voor een geurig bloempje mét een stukje aromatisch fruit erbij:


En laat hem/haar maar snuiven. Niet proeven!

Op chocolade kan je altijd rekenen

Dat ik een echte chocoladeliefhebber ben, zal je al wel gemerkt hebben.
Ik weet het wel: vooral melkchocolade (en die heb ik liefst), is een energierijk en cholesterolrijk goedje.
Ik probeer daar, in de mate van het mogelijke, rekening mee te houden.
Maar ik hou in elk geval rekening met de positieve effecten van de ingrediënten in het lekkere bruin.
Zal ik er eens een paar opsommen?

1. cafeïne bezorgt je een opgewekt gevoel
2. serotonine werkt kalmerend
3. phenylethylamine geeft je een gevoel van verliefdheid
4. de anti-oxidante polyfenolen zijn zowat voor alles goed…
5. en Casanova wist al dat het een afrodisiacum was!
   Vooral de harde zwarte chocolade doet het goed, maar ook de zachte bruine doet nog wat hij moet…

Men zou er voor minder een schepje cholesterol bovenop nemen.

Maar het beste van de chocolade moet nog komen.
Als je een gemiddelde tot straffe chocoladeliefhebber bent tenminste.
Dan kan ik aan de hand van uw chocoladelust uw leeftijd berekenen!
Reken maar mee ter controle.

1. noteer hoeveel keer je per dag aan chocolade denkt.
   Denken is genoeg, eten mag, maar moet niet.
   Wie niet dagelijks minstens 2 keer aan dat lekker ding denkt, mag niet mee doen. Geen geheelonthouders hier!
   Maar ook niet meer dan 9 keer. Dus ook geen chocoladeveelvraten gewenst!
2. vermenigvuldig dat aantal met 2
   
3. tel bij dat getal 5 op
4. vermenigvuldig de uitkomst met 50
   Je mag rustig een rekenmachine gebruiken, maar vermenigvuldigen met 50 is ook vermenigvuldigen met 100 en dan delen door 2 ( hoofdrekenen is bijna even gezond als chocolade eten)
5. als je dit jaar al je verjaardag gevierd hebt, tel je bij het resultaat tot nu toe, 1759 op.
   Moet je nog verjaren, dan tel je er 1758 bij.
6. trek nu van het resultaat het jaartal van je geboorte af.
   Van dat jaartal moet je de 4 cijfers gebruiken, b.v. 1945 in mijn geval
7. de uiteindelijke uitkomst zou een getal met 3 cijfers moeten zijn.
   Het eerste cijfer is het aantal keren dat je per dag aan chocolade denkt (of ervan eet).
   De volgende 2 cijfers vormen je leeftijd!
   

Wees eerlijk: wie van jullie had gedacht dat dit allemaal met chocolade kon?

Toch nog een paar bemerkingen.
Als je al 99 bent, dan kan je dit jaar voor het laatst meespelen met dit rekenspel.
Spijtig. Maar trek u dit dan toch niet teveel aan. Er zijn ergere dingen in het leven zoals jij zeker wel zal weten.
En nog iets.
Ik durfde het niet onmiddellijk zeggen. Maar eigenlijk mag je meer dan 10 keer per dag aan chocolade denken.
Ook dan klopt het rekeningetje nog zoals de wiskundigen onder mijn lezers wel zullen kunnen bewijzen (dag Annie, Marc G, Geert,…).

Je ziet het: op chocolade kan je altijd rekenen.

Moleculen die het hem deden en dikwijls nog doen

De Chemical Heritage Foundation (CHF) in Philadelphia heeft specialisten een rangschikking laten opmaken van de 10 moleculen die een belangrijke invloed gehad hebben op de samenleving van de 20ste eeuw.
Ik geef jullie het rijtje met wat toelichting en eigen commentaar.
Denk eraan dat het rijtje geen rangschikking inhoudt.
Dus nummer 1 is niet noodzakelijk de bijzonderste molecule.

1. Aspirine of acetylsalicylzuur.
   
   Een overbekende pijnstiller en een koortswerend middel.
   Voor aspirine worden nog steeds nieuwe toepassingen ontdekt.
2. Iso-octaan.
   
   Het basisbestanddeel van benzine.
   Bedenk hoe de verplaatsing met de auto in de voorbije eeuw een ware explosie heeft gekend.
3. Penicilline.
   
   Een antibioticum dat de mensheid voor het eerst in staat stelde om bacteriële infecties doelmatig te bestrijden.
   De infectieziekten verloren de strijd, maar kanker stak meer en meer de kop op.
4. Polyethyleen.
   
   Een plastic gebruikt in plastic zakken en andere producten.
   Denk plastic maar eens weg uit ons leven. Kijk maar eens rond waar je nu zit terwijl je dit leest.
5. Nylon.
   
   Het eerste commercieel succesvolle synthetische polymeer, dat in van alles en nog wat gebruikt werd (en wordt): van nylonkousen (met of onder naad) tot tandenborstels en parachutes.
6. Desoxyribonucleinezuur (DNA).
   
   Een molecule (waarvan je hierboven een klein stukje ziet) die de genetische informatie bevat voor de ontwikkeling en het functioneren van elk levend wezen, maar… ook van een virus.
   De ontdekking van de structuur in 1953 veroorzaakte een ware revolutie in de moleculaire biologie.
7. Progestine.
   
   Een synthetische molecule gebruikt in de hormonale contraceptie (de pil) en in therapeutische toepassingen.
   De periodieke onthouding werd in de 20ste eeuw in de vergeethoek geduwd.
   Als medisch afgevaardigde voor Schering AG ben ik, in de vroege jaren ‘70 de dokters en doctoraatstudenten gaan “warm” maken voor de laag gedoseerde Schering-pil.
8. Dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT).
   
   Een synthetisch pesticide dat enorm bijgedragen heeft tot het bestrijden van gevaarlijke ziekten zoals vlektyfus.
   Maar de zeer slechte afbreekbaarheid en de schadelijkheid voor de mens zijn de nadelige aspecten.
   Toch wordt het in lage concentraties nog altijd gebruikt in ontwikkelingslanden.
9. Prozac.
   
   Een vorm van fluoxetine hydrochloride.
   Een (te?)veel gebruikt en effectief antidepressivum.
10. Buckminsterfullerene.
    
    Ook gekend als buckyball.
    Een relatief recent (1985) ontdekte vorm van koolstof.
    Na die ontdekking kwam de ontwikkeling van nanobuisjes volop op gang en sindsdien ontstaan er steeds nieuwe supersterke composietmaterialen.

Wie in de eerste helft van vorige eeuw geboren werd, realiseert zich dikwijls te weinig dat hij de geboorte van al die chemische nieuwigheden heeft meegemaakt.
We zijn het allemaal zo snel gewoon.