De relatie tussen voeding en puberteit
De overgang naar de puberteit is een complexe biologische fase die onder invloed staat van verschillende interne en externe factoren. Onderzoek van het RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research in Japan werpt nieuw licht op hoe een tekort aan voedsel de start van deze levensfase bij muizen uitstelt. De studie, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Neuron, identificeert een specifiek hersencircuit dat deze vertraging veroorzaakt en dat vermoedelijk ook bij mensen actief is.
Aanleiding voor het onderzoek
Voor vrouwelijke zoogdieren is voortplanting een energie-intensieve taak. Het lichaam beschikt daarom over mechanismen die ervoor zorgen dat zwangerschap wordt uitgesteld wanneer voedsel schaars is. In die situaties wordt het begin van de puberteit uitgesteld om de voortplanting tijdelijk onmogelijk te maken. De onderzoekers wilden achterhalen hoe dit proces in de hersenen wordt aangestuurd.
Hersencircuit in kaart gebracht
Kisspeptine-neuronen en hormonale activiteit
Bij muizen die voldoende voedsel kregen, bleek dat specifieke neuronen in de hypothalamus—de zogenoemde kisspeptine-producerende neuronen—actief waren op een ritmische manier. Deze pulsaties, waarbij honderden neuronen tegelijk vuren, namen toe naarmate de muizen dichter bij de puberteit kwamen. Kisspeptine speelt een centrale rol in de regulering van voortplantingshormonen.
Honger en remmende signalen
Bij muizen die onvoldoende voeding kregen, trad een ander patroon op. Neuronen in de arcuate nucleus, een gebied in de hypothalamus dat hongergevoel registreert, remden de activiteit van de kisspeptine-neuronen af. Hierdoor werd de puberteit vertraagd. Wat opviel, was dat deze remmende invloed vrijwel direct kon worden opgeheven zodra voedsel opnieuw beschikbaar was. Binnen enkele uren herstelde de pulsactiviteit van de kisspeptine-neuronen zich.
Implicaties voor de menselijke ontwikkeling
Hoewel het onderzoek zich richtte op muizen, zijn de betrokken hersenstructuren en eiwitproducerende neuronen sterk vergelijkbaar bij mensen. Volgens de onderzoekers is het aannemelijk dat het mechanisme ook in de menselijke hersenen werkzaam is.
Een interessante observatie is dat puberteit bij meisjes in westerse landen steeds vroeger inzet, mogelijk als gevolg van veranderde eetgewoonten en een hoger vetgehalte in voeding. Aan de andere kant kan ondervoeding of eetstoornissen zoals anorexia juist leiden tot een uitgestelde puberteit.
Toekomstig onderzoek
Volgens onderzoeker Kazunari Miyamichi is deze ontdekking slechts een beginpunt. Hij benadrukt dat de ontwikkelingsfase van kind naar adolescent relatief weinig is bestudeerd binnen de neurowetenschappen, die traditioneel meer gericht zijn op het volwassen brein. Verdere verkenning van dit overgangsgebied kan nieuwe inzichten opleveren over hoe het lichaam de voortplantingscapaciteit afstemt op omgevingsfactoren zoals voedselbeschikbaarheid.
Tot slot
Het RIKEN-onderzoek biedt een duidelijker beeld van hoe de hersenen voedingstoestand vertalen naar hormonale veranderingen die de puberteit beïnvloeden. Deze bevindingen dragen bij aan een beter begrip van de biologische processen die ten grondslag liggen aan voortplanting en groei, en kunnen in de toekomst relevant zijn voor medische behandelingen bij puberteitsstoornissen.
