ons onderzoek

Het onderzoek in BioClock is verdeeld over 3 clusters en ieder cluster belicht een onderdeel van de wisselwerking tussen de biologische klok en de wereld om ons heen: Maatschappij, Gezondheidszorg en Natuur

Meer weten over een van de clusters? Klik dan op een van onderstaande tegels.

Cluster 1 – Klokken in de maatschappij

Hoe kunnen mensen hun biologische klok gezond houden of hoe kunnen ze deze versterken?

Dat is de grote vraag van Cluster 1. Allerlei aspecten in het dagelijkse leven worden onderzocht, zoals het gebruik van licht op kantoor of thuis. Maar we onderzoeken ook hoe slaap, voeding en beweging kunnen worden ingezet om langer gezond te blijven, bijvoorbeeld in ploegendienstwerkers, studenten of ouderen; verschillende groepen mensen die vaak last hebben van een verstoring van de biologische klok. Een verstoorde biologische klok kan leiden tot lichamelijke en psychische problemen die het leven ernstig beïnvloeden.


Het uiteindelijke doel is om verlichting strategieën, gepersonaliseerde leefstijlinterventies en onderwijsprogramma’s te ontwikkelen die bijdragen aan een gezonder leven. Bij dit onderzoek gaat er ook aandacht uit naar mechanismen die de biologische klok kunnen verstoren. Dit gebeurd op moleculair niveau en dit onderzoek kan aanknopingspunten bieden voor nieuwe behandelingen of vroege opsporing van ziekten.

Hieronder vind je meer informatie over de projecten.


Projecten:

WP1.1 Dag- en nacht verlichting

In dit project wordt er gekeken naar allerlei effecten van licht op mens en dier van zowel dag- als nachtdieren. Het belang van licht voor de biologische klok is overduidelijk, maar er valt nog veel te ontdekken over hoe licht ons gedrag, geheugen en denkvermogen beïnvloedt. Onderzoekers gaan ook kijken naar specifieke cellen in de ogen (fotoreceptoren) en hoe deze lichtsignalen kunnen omzetten naar een begrijpelijk signaal voor de hersenen. Als we dit weten, kunnen we deze kennis gebruiken voor het ontwikkelen en testen van lichtbronnen die de biologische klok zo min mogelijk verstoren.

De jonge onderzoekers die hier aan werken zijn Kornelija Vitkute (RUG) en Francesca Borghese (RUG) en de projectleiders zijn Peter Meerlo (RUG) en Roelof Hut (RUG).

    WP1.2 Klokken & Gedrag

    Onderzoekers van dit project willen weten hoe voeding en beweging invloed hebben op de verstoring van de stofwisseling en het slaap-waakritme. We weten al dat het tijdstip van voeding belangrijk is voor de gezondheid, bijvoorbeeld voor de suiker- en vetstofwisseling. Maar hoe dit precies werkt weten we nog niet, en specifieker welke rol het tijdstip van sporten speelt bij gezondheid is nog nieuw. Er zal verder specifiek worden gekeken het effect van daglicht tijdens het sporten, het effect van bewegen op de mentale gezondheid en welke mechanismen in de hersenen hieraan bijdragen. Met deze resultaten kunnen we adviezen geven voor het verbeteren van onze levensstijl om gezond oud te worden.

    De jonge onderzoekers zijn Ayano Shiba (NIN) en Gali Albalak (LUMC), en de projectleiders zijn Andries Kalsbeek (NIN) en Diana van Heemst (LUMC).

      WP1.3 Gepersonaliseerde preventie

      In dit project wordt een groot maatschappelijk probleem aangepakt. Meer dan een miljoen mensen in Nederland werkt regelmatig in de avond of nacht en die lijden onder een ernstig verstoorde biologische klok. Deze ploegendienstwerkers hebben ook veel meer gezondheidsproblemen en dat wordt in dit project aangepakt. Het doel is om de ploegendienstwerkers gepersonaliseerde adviezen te kunnen geven over voeding, slaap en verlichting. In het project wordt daarom gekeken naar biomarkers, dit zijn moleculaire signalen in het lichaam die kenmerkend kunnen zijn voor verstoring van de biologische klok en een voorbode kunnen zijn voor ziekte. Uiteindelijk willen de onderzoekers persoonlijke interventies ontwikkelen die de gezondheid en daarmee ook inzetbaarheid van ploegendienstwerkers verbeterd.

      De jonge onderzoeker is Heidi Lammers-van der Holst (Erasmus MC), en de projectleiders zijn Linda van Kerkhof (Erasmus MC) en Suzan Wopereis (TNO).

      WP1.4 BioClock Educatie

      Heel veel jongvolwassenen en studenten leven met een (ernstig) verstoorde biologische klok en dit gaat vaak gepaard met slaapproblemen en een slechte mentale gezondheid. Daarom kijken we in dit project op verschillende manieren naar manieren om deze doelgroepen te helpen.

      In het eerste project wordt een online (interventie) programma bedacht om het dag- en nachtritme en het slaappatroon van universitaire studenten te verbeteren. Dit zal uiteindelijk ook bijdragen aan minder mentale problemen in de studentenpopulatie. In het tweede project wordt een onderwijsprogramma ontwikkeld voor middelbare scholieren waarin ze leren over de biologische klok. Dit bestaat op dit moment nog nergens in Nederland, maar ook scholieren zijn een groep die erg vatbaar is voor slaap- en mentale problemen. Door het onderwijspakket krijgen zij meer inzicht in hun dagelijkse gedrag, de invloed van de biologische klok en de gevolgen voor hun gezondheid. Dit wordt met onderwijskundige methoden ontwikkeld en toegepast in het onderwijs van de Hogeschool van Amsterdam.

      De jonge onderzoekers van dit project zijn Laura Pape (Leiden Universiteit) en Nihal Fawzi (HvA) en de projectleiders zijn Niki Antypa (Leiden Universiteit) en Bert Bredeweg (HvA).

      Cluster 2 – Klokken in de zorg

      Als we rekening houden met de biologische klok, kan kunnen we de patientenzorg dan verbeteren?

      In Cluster 2 gaan we dat onderzoeken in verschillende aspecten van het zorgstelsel. We onderzoeken bijvoorbeeld de langetermijneffecten van een dag- en nachtritme bij de intensieve zorg van vroeggeboren kinderen. Ook worden de effecten van licht en sociale ritmes voor de verbetering van mentale gezondheid onderzocht, terwijl we ook kijken naar het beste tijdstip voor vaccinaties of kanker behandelingen. Het circadiane systeem is ook een lichaamsfunctie die direct met medicatie kan worden aangesproken, en daar zullen we ook naar zoeken. De potentie van de biologische klok in de verbetering van de zorg is groot.


      Het uiteindelijke doel is om allerlei aspecten in de gezondheidszorg te verbeteren zodat behandelingen beter zullen werken of ziekte kan worden voorkomen. We doen hiervoor zowel fundamenteel onderzoek op moleculair en cellulair niveau, als toegepast onderzoek ter verbetering van huidige behandelingen in de kliniek.

      Hieronder vind je meer informatie over de projecten.


      Projecten:

      WP2.1 Gezondheid & Klokken in het ziekenhuis

      In dit project wordt er gezocht naar methoden om de biologische klok van pasgeboren baby’s te versterken. Kindjes die te vroeg worden geboren, verblijven een tijdje op de NICU, een speciale afdeling in het ziekenhuis. In verband met de intensieve zorg, en omdat ze te vroeg geboren zijn, hebben zij een minder sterk dag- en nachtritme en dit kan van invloed zijn op hun groei. Met een sterkere biologische klok, kunnen de kindjes zich sneller ontwikkelen en zijn ze op de lange termijn gezonder. Daarom wordt er gekeken naar erfelijke gezondheidsrisico’s bij te vroeg geboren kinderen, maar ook naar verschillende mogelijkheden om het dag- en nachtritme van de kinderen te verbeteren en daarmee hun klok te versterken, bijvoorbeeld door de moedermelk te bestuderen. Er wordt daarbij gekeken naar hun slaap, de hersenontwikkeling en algemene groei van de kinderen.

      De jonge onderzoekers van dit project zijn Demy van Gilst (Erasmus MC) en Jorine Roelants (Erasmus MC) en de projectleiders zijn Ines Chaves (Erasmus MC) en Jeroen Dudink (UMC Utrecht).

        WP2.2 Gezonde klok, gezonde geest

        Onderzoekers van dit project willen de behandeling van patiënten met een depressieve stoornis verbeteren. Lichttherapie is een zeer efficiënte behandeling van depressie maar het is nog onduidelijk hoe dit precies werkt. De biologische klok is vaak verstoord bij patiënten met een verminderde mentale gezondheid, en daarom is chronotherapie een belangrijk mechanisme in behandelingen. Daarbij wordt er dus gekeken naar het interne ritme van een patiënt. Voor het optimaliseren van de lichttherapie zullen onderzoekers kijken naar de hersenmechanismen die hieraan bijdragen en welke kenmerken van een patiënt kunnen voorspellen of de behandeling aan zal slaan.

        De jonge onderzoekers van dit project zijn Emma Visser (TU Eindhoven) en Oana-Georgiana Rus-Oswald (LU) en de projectleiders zijn Niki Antypa (LU) en Luc Schlangen (TU Eindhoven)

          WP2.3 Chrono-immuuntherapie

          In dit project kijken we naar de samenwerking tussen het afweersysteem en de biologische klok. Het afweersysteem is een complex mechanisme en er zijn al veel aanwijzingen dat allerlei elementen van het afweersysteem met een dag- en nachtritme werken. De onderzoekers van dit project gaan daarom kijken of dit gebruikt kan worden voor de verbetering van behandeling en het voorkomen van ziekten die het afweersysteem op de proef stellen. In het eerste deelproject wordt er gekeken naar de rol van de biologische klok in de behandeling van kanker. In het tweede deelproject wordt er gekeken naar het tijdstip van vaccineren. Er zijn al aanwijzingen dat vaccineren in de ochtend of in de middag grote invloed heeft op hoe goed het vaccin werkt, en dat willen we verder onderzoeken.

          De jonge onderzoeker van het kanker-project is Ward Vleeshouwers (LUMC) en de projectleider is Ramon Arens (LUMC). Het vaccinatie-project wordt geleid door Jacco Wallinga (RIVM) en Diana van Heemst (RIVM).

          WP2.4 Klokmedicatie

          Het doel van dit project is om nieuwe medicijnen te vinden die de klok kunnen versterken. Door allerlei redenen, zoals ziekte en ouderdom, raakt de klok verzwakt of beschadigd en dat kan grote gevolgen hebben voor de gezondheid. In dit project wordt er gezocht naar nieuwe stofjes die als aangrijpingspunt voor medicijnen gebruikt kunnen gaan worden. Hiervoor worden er allerlei stofjes getest en als er kandidaat-stofjes beschikbaar zijn, zullen die worden geanalyseerd, getest en geoptimaliseerd om uiteindelijk verder ontwikkeld te kunnen worden tot medicijn.

          De jonge onderzoeker van dit project is Inge Snijders (LU) en de projectleiders zijn Laura Heitman (LU) en Stephan Michel (LUMC).

            Cluster 3 – Klokken in de natuur

            Hoe kunnen we de nare gevolgen van lichtvervuiling voor de natuur verminderen?

            In Cluster 3 zoeken we naar innovatieve oplossingen om de verstoring van de biologische klok in de natuur door onze 24-uurs maatschappij te minimaliseren. In Nederland is er veel lichtvervuiling in de nacht waarneembaar die zeer verstorend is voor de natuur. We onderzoeken welke effecten deze lichtvervuiling op allerlei organismen in de natuur om ons heen heeft. Het licht kan namelijk de biologische klok van planten en dieren verstoren, wat vervolgens negatieve gevolgen heeft voor de fysiologie en het gedrag van deze organismen en uiteindelijk op hun overleving. Door deze inzichten kunnen we de schadelijke effecten van lichtvervuiling verminderen. Dit is van belang omdat we wereldwijd kampen met een alarmerende achteruitgang van biodiversiteit.


            Het uiteindelijke doel is om oplossingen te vinden waarmee de effecten van licht op de biologische klok van ecologische systemen afnemen in zowel, stedelijke-, landelijke- en natuurgebieden. Hiermee  kunnen we de biodiversiteit te beschermen van organismen in het water, op het land en in de lucht.

            Hieronder vind je meer informatie over de projecten.


            Projecten:

            WP3.1 Nachtactiviteit vs. Dagactiviteit

            In dit project wordt gekeken naar de effecten van lichtvervuiling op het gedrag en fysiologie van zowel dagactieve als nachtactieve diersoorten. Heeft lichtvervuiling bijvoorbeeld gevolgen voor seizoensritmes, zoals zoals het voortplantingsgedrag van zoogdieren of migratiegedrag van vissen? Ook worden de mechanismen blootgelegd die de gevolgen van lichtvervuiling voor de biologisch klok veroorzaken. Deze kennis zal worden gebruikt om strategieën te ontwikkelen voor het behoud van een goed werkende biologische klok van allerlei diersoorten in de natuur. Het uiteindelijke doel is om deze strategieën te implementeren in de maatschappij.

            De jonge onderzoeker van dit project is Danielle Crowley (Leiden Universiteit) en de projectleiders zijn Christian Tudorache (Leiden Universiteit) en Joke Meijer (LUMC).

            WP3.2 Verkeerd-verbonden klokken

            In dit project wordt er specifieker gekeken naar de gevolgen van de mismatch in circadiane ritmes tussen planten en planteneters onder invloed van lichtvervuiling. Dit kan bijvoorbeeld leiden tot problemen met de bestuiving en ongedierte ontwikkeling. Ook wordt er gekeken naar verschillende vormen van lichtvervuiling en de mismatch in activiteit tussen insecten en roofdieren (vleermuizen en vogels). Uiteindelijk kunnen hiermee praktische strategieën worden ontwikkeld om de effecten van lichtvervuiling te minimaliseren en de kracht van het ecosysteem te maximaliseren.

            De jonge onderzoekers van dit project zijn Hannah Broeckx (UvA) en Ivanka Spruijt (Leiden Universiteit/UvA). De projectleiders zijn Astrid Groot (UvA) en Peter van Bodegom (Leiden Universiteit).

            WP3.3 Klokken in de stad

            Dit project kijkt specifiek naar het effect van de stedelijke omgeving op de biologische klok van organismen in de natuur. Welke ritmes beinvloedt worden door stedelijk licht is een van de onderwerpen van het onderzoek en er is een specifieke focus op insecten als essentiële schakels in allerlei voedselketens. Met deze kennis kunnen strategieën om verstoringen van de biologische klok in stedelijk gebied te reduceren verder worden ontwikkeld. Ook worden bewoners van steden actief betrokken om effecten van lichtvervuiling te verbeteren.

            De jonge onderzoekers van dit project zijn Sander Buddendorf (NIOO-KNAW) en Evelien Castrop (Leiden Universiteit). De projectleiders zijn Kamiel Spoelstra (NIOO-KNAW) en Martina Vijver (Leiden Universiteit).

              WP3.4 Impact van lichtspectra

              In dit project wordt er gefocust op het effect van lichtvervuiling op de beweging van dieren die het leven navigeren op licht, fototaxis, zoals amfibieën en migrerende vogels. Er wordt ingezoomd op specificaties van het licht zoals de kleur (spectrum) en intensiteit. Of sommige gevolgen voor de fototaxis zeer soortspecifiek zijn, wordt ook onderzocht waardoor er nog meer gespecialiseerde aanbevelingen kunnen worden gedaan die verder bijdragen aan het behoud van de biodiversiteit.

              De jonge onderzoeker van dit project is Gabriel Charvalakis (NIOO-KNAW en RUG). De projectleiders zijn Kamiel Spoelstra (NIOO-KNAW) en Roelof Hut (RUG).

                NWO logo


                Het BioClock consortium wordt gefinancierd door het Nationale Wetenschapsagenda (NWA-ORC) programma van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO; project nummer 1292.19.077).