De kieskeurige kakkerlak

Kakkerlakken zijn veelvoorkomende gasten in warme landen en grote delen van de Verenigde Staten. Je komt ze vaak tegen in keukenkastjes, zoekend naar voedsel, en ze kunnen tot wel acht centimeter groot worden – niet echt prettig dus als je die ’s ochtends bij je ontbijt tegenkomt. Gelukkig zijn er kakkerlakkenvallen: pesticiden gemengd met veel suiker, het lievelingskostje van de kakkerlak. Althans, zo werden kakkerlakken sinds de jaren ‘80 bestreden. Maar al geruimte tijd is deze methode niet zo heel succesvol meer. Ongediertebestrijders braken zich hier jarenlang het hoofd over: de kakkerlakken waren namelijk niet resistent geworden tegen het pesticide – wat je misschien zou verwachten. Uiteindelijk werd ontdekt dat de kakkerlakken de vallen bewust vermeden, alsof ze wísten dat het niet pluis was. Zijn kakkerlakken echt zo slim? Of hebben ze zich weten aan te passen?

Het blijkt een uiterst effectieve natuurlijke selectie: terwijl de suikerminnende kakkerlakken en masse stierven door in de val te trappen, is er een hele nieuwe populatie ontstaan die niet meer van suiker houdt. Dit is bijzonder, want normaal is suiker de belangrijkste voedingsbron van de kakkerlak. De dieren die hadden geleerd om het niet meer te eten, groeiden daarom ook minder goed, maar omdat ze niet meer in de val liepen hadden ze wel een grotere overlevingskans dan hun soortgenoten. Een razendsnelle gedragsverandering was het gevolg. Maar hoe werkte die precies?

Om dit uit te zoeken gebruikten onderzoekers uit de VS twee groepen Duitse kakkerlakken (Blatella germanica): één groep die nog nooit in aanraking was geweest met kakkerlakkenvallen, en een ander die inmiddels de neus ophaalde voor de gesuikerde pesticiden. De zoektocht van de wetenschappers leidde naar het smaakzintuig van de kakkerlak: de paraglossae. Hierin zitten verschillende zenuwcellen die reageren op smaken: één soort reageert op lekkere smaken als suiker, en één soort op vieze, bittere dingen als cafeïne. De reactie van die zenuwcellen beïnvloedt vervolgens het gedrag van de kakkerlak – bij een lekkere smaak zullen ze toehappen, en bij een vieze smaak zullen ze weglopen.

De onderzoekers plaatsten piepkleine electroden in die zenuwcellen, om te meten hoe sterk deze reageerden op verschillende smaken. De kakkerlakken werden blootgesteld aan glucose (de suiker in de vallen), fructose (een andere suiker) en cafeïne, terwijl de activiteit van de zenuwcellen gemeten werd. Alle kakkerlakken hadden dezelfde reactie op fructose (lekker!) en op cafeïne (bitter!). Echter, op glucose reageerden bij de gewone kakkerlakken alleen de zenuwcellen die gevoelig zijn voor lekkere stoffen, terwijl bij de suikerhaters tegelijk ook de zenuwcellen die gevoelig zijn voor bittere smaken werden geactiveerd. Die laatste werden zelfs sterker geactiveerd, waardoor de reactie van de zenuwcellen die reageerden op glucose werd onderdrukt. Voor die kakkerlakken smaakte suiker dus écht bitter, en daar reageerden ze ook naar: wegwezen!

Het zintuig van de kakkerlak was dus snel en effectief aangepast om te kunnen reageren op veranderende omstandigheden. Wetenschappers wisten niet dat deze veranderingen zó snel konden plaatsvinden; dit onderzoek is dan ook het eerste waarin dit tot op neurologisch niveau is uitgezocht. Ongediertebestrijders kunnen op basis van deze studie nu de vallen aanpassen: het lijkt de beste strategie om verschillende suikers in de vallen af te wisselen. Omdat suiker toch het lievelingseten is van de kakkerlak is, zullen ze wél weer in een val met een andere soort suiker, zoals fructose, stappen. Zo slim zijn ze ook weer niet.\

Dit artikel verscheen in de Groene Amsterdammer voor Sciencepalooza

Marathonlopers: beter pijn ondergaan dan pijnstillers slikken

Iedere fanatieke sporter zal het ooit hebben gehad: de dag van de wedstrijd is aangebroken, maar je hebt pijn. Spierpijn omdat je toch nog nét iets te hard getraind hebt een paar dagen eerder. Of een pijnlijke voet/been/schouder door een blessure die niet goed over wil gaan. Onschuldige pijntjes die je geplande toptijd in het water gaan gooien. Je neemt maar een pijnstiller – dan heb je er tenminste tijdens de race geen last van.  Je kunt op je klompen aanvoelen dat die spierpijn na de wedstrijd nog heftiger is, en dat die blessure zo zeker niet overgaat. Maar ja, alles voor de wedstrijd!

Duitse onderzoekers ontdekten echter dat het slikken van pijnstillers voor een wedstrijd echt schadelijke effecten kan hebben. Zij gaven alle 8000 deelnemers van de marathon in Bonn (in 2010) een vragenlijst waarin ze vroegen naar het gebruik van pijnstillers, naast wat standaardvragen. Bijna 4000 lopers vulden het formulier volledig in. De onderzoekers kwamen erachter dat maar liefst de helft van hen pijnstillers voor of tijdens de wedstrijd hadden genomen. Gemiddeld waren de pillenslikkers iets ouder dan de controlegroep, en gebruikten vrouwen iets vaker pijnstillers dan mannen. De meest gebruikte middelen waren diclofenac en ibuprofen, en ook nog flink hoge doses daarvan (100mg en 800mg resp.).Ook paracetamol, aspirine en andere medicijnen werden gebruikt.

De onderzoekers vroegen de lopers tegen welke problemen ze opliepen tijdens en na de wedstrijd,  zoals darmkrampen, hartproblemen, en bloed in de urine of ontlasting. Het bleek dat gebruikers van pijnstillers véél vaker dergelijke effecten rapporteerden dan de lopers die geen pijnstillers gebruikten. Ook werd gevraagd hoe vaak deelnemers tijdens de wedstrijd afhaakten, door klachten als spierkramp, overige pijntjes en andere klachten. Hierin was geen verschil tussen mensen die pijnstillers slikten en degenen die dat niet hadden gedaan. Ook vroegen ze de lopers of ze na de wedstrijd spier- of gewrichtspijn hadden. De pillenslikker hadden flink vaker dergelijke pijnen na afloop van de wedstrijd. Pijnstillers zorgden er dus niet voor dat mensen vaker de wedstrijd uitliepen, en leidden niet tot minder pijnklachten. Weinig positieve effecten dus.

Verder hadden de onderzoekers ook inzicht in hoeveel deelnemers ernstige klachten kregen, en zelfs in het ziekenhuis terecht waren gekomen na de wedstrijd. Er werden negen dergelijke zware gevallen gerapporteerd: bloedende maagzweren, een hartstilstand, hartritmestoornissen en nierproblemen. Deze negen deelnemers hadden allen flinke doses pijnstillers gebruikt – en soms voor iets kleins als lichte pijn aan een voet.

Natuurlijk heeft het onderzoek zwakke punten – omdat het een vrijwillige vragenlijst was kan het zijn dat de resultaten niet helemaal reprentatief zijn. Daarnaast ontbreken gegevens van deelnemers zoals BMI, ander medicijngebruik enz., waardoor een goede analyse van de effecten van de pijnstillers niet mogelijk is. Ook kan niet gezegd worden of de pijnstillers echt de oorzaak van de klachten zijn. Toch is de conclusie van de onderzoekers dat het gebruik van pijnstillers voor of tijdens een marathon af te raden is. Niet alleen hebben de pijnstillers geen effect op de kans om de wedstrijd uit te lopen, en verlagen ze de kans op pijn niet, ook kun je je er allerlei serieuze ellende mee op de nek halen.

Kortom, pijn verdragen is beter dan onderdrukken!

Twee artikelen verschenen over dit onderwerp op de website van de krant The Guardian: deze en deze. 

Het originele artikel is hier te vinden.