Hoe DNA-reparatie het zicht van de Groenlandse haai goed houdt

De Groenlandse haai staat bekend als het langstlevende gewervelde dier ter wereld, met een levensduur die kan oplopen tot wel 400 jaar. Voor lange tijd dachten onderzoekers dat het dier zo goed als blind was, door de duisternis van de Arctische wateren en de hardnekkige parasieten op hun ogen. Nieuw onderzoek gooit dit beeld echter helemaal om.

Terwijl de Groenlandse haai traag door de troebele Arctische Oceaan drijft, lijkt hij met zijn ogen nauwelijks iets te registreren. Toch ontdekte onderzoeker Dorota Skowronska-Krawczyk iets bijzonders op videobeelden. “Je ziet hem zijn oog bewegen”, vertelt ze. “De haai volgt het licht, het is fascinerend.”

Deze observatie vormt de basis voor een grote studie naar de visuele systemen van deze haaien. “Evolutionair gezien behoud je geen orgaan dat je niet nodig hebt”, zo stelt Skowronska-Krawczyk. Na onderzoek van ogen die soms wel 200 jaar oud waren, bleek dat het visuele systeem niet alleen intact is, maar ook perfect aangepast aan de extreme omstandigheden. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Communications.

Een DNA-reparatietechniek?

Het meest opmerkelijke aan het onderzoek is dat de netvliezen van deze haaien, ondanks hun enorme leeftijd, geen tekenen van degeneratie of celsterfte vertonen. Waar een mens die 400 jaar zou worden waarschijnlijk 50 tot wel 90 procent van zijn fotoreceptoren zou verliezen, blijft het oog van de Groenlandse haai opmerkelijk gezond.

De onderzoekers vonden ook een mechanisme voor DNA-reparatie in het netvlies, het zogeheten ERCC1-XPF-complex. Dat helpt waarschijnlijk om de integriteit van het weefsel voor eeuwen te behouden. Bovendien bleek het hoornvlies van de haai, ondanks de aanwezigheid van parasieten, nog steeds voldoende licht door te laten om het netvlies te bereiken.

Aangepast aan de diepzee

De haai blijkt een specialist in het zien van zwak licht. Het visuele pigment (rhodopsine) van de haai is specifiek afgestemd op blauw licht, wat het meest voorkomt in de diepe Arctische wateren. Daarnaast bevat het netvlies van de dieren extreem hoge concentraties DHA en andere vetzuren die helpen om de oogfuncties in het ijskoude water soepel te houden.

Wat ook opvalt is dat de haai volledig op zijn staafjes vertrouwt. De genen voor kleurenzicht in fel licht zijn grotendeels verloren gegaan bij de haai. De staafjes en kegeltjes zijn lichtgevoelige cellen in het netvlies achterin het oog, die samen zorgen voor ons zicht. Kegeltjes zien kleuren en details, terwijl staafjes helpen bij het zien in het donker.

Misschien nut voor behandeling bij mensen

De ontdekkingen bieden niet alleen inzicht in de evolutie van de haai, maar openen mogelijk ook de deur voor nieuwe behandelingen voor oogziekten bij mensen. Door erachter te komen hoe deze dieren hun cellen honderden jaren gezond houden, hopen wetenschappers nieuwe manieren te vinden om leeftijdsgerelateerd gezichtsverlies bij mensen tegen te gaan.

Voor onderzoeker Skowronska-Krawczyk blijft de passie voor het ontdekken van deze nieuwe mechanismen de drijfveer. “Wat ik zo geweldig vind aan mijn werk, is dat we de eersten ter wereld zijn die resultaten zien”, vertelt ze, “we staan in de frontlinie en vinden nieuwe mechanismen, regels en ontdekkingen”

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: