Stunning van varkens met kooldioxide veroorzaakt de expressie van angstgerelateerde genen in de amygdala

Waarom dit ertoe doet voor de manier waarop we dieren behandelen

De meeste mensen die varkensvlees eten, denken zelden na over wat er gebeurt in de laatste minuten van het leven van een varken. Toch heeft de manier waarop varkens bewusteloos worden gemaakt voor de slacht grote gevolgen voor hun welzijn. Deze studie stelt een ogenschijnlijk eenvoudige vraag: zorgen verschillende bedwelmingsgassen ervoor dat varkens dieper in het deel van de hersenen dat emoties verwerkt zich meer of minder angstig voelen? Door te kijken naar de activiteit van duizenden genen in de amygdala van varkens leveren de onderzoekers nieuw biologisch bewijs dat sommige gangbare praktijken waarschijnlijk meer angst veroorzaken dan andere.

Verschillende gassen, verschillende wegen naar bewusteloosheid

In moderne slachthuizen moeten varkens bewusteloos worden gemaakt voordat ze worden gedood, hetzij met elektriciteit op het hoofd, hetzij door het inademen van speciale gasmengsels. Kooldioxide (CO2) in hoge concentratie wordt veel gebruikt omdat het betrouwbaar is en het mogelijk maakt groepen varkens tegelijk te bedwelmen. Varkens die aan CO2 worden blootgesteld, hijgen en hyperventileren echter vaak en proberen te ontsnappen, wat suggereert dat ze de ervaring als zeer onaangenaam beleven. Als alternatief testen sommige onderzoekers en bedrijven zogenaamde ‘inertgassen’ zoals argon en stikstof. Deze gassen activeren niet rechtstreeks de lichaamssensoren voor stijgende CO2-niveaus, en varkens lijken rustiger te zijn bij het inademen ervan, hoewel ze door gebrek aan zuurstof nog steeds het bewustzijn verliezen. Deze studie wilde nagaan of die gedragsmatige signalen van stress worden weerspiegeld door veranderingen in genactiviteit in de hersenen die verbonden zijn met angst en onzekerheid.

Luisteren naar het emotionele centrum van de hersenen

De wetenschappers concentreerden zich op de amygdala, een klein maar cruciaal hersengebied dat helpt gevaar te detecteren en angst te genereren. Ze werkten met 27 varkens van dezelfde boerderij die in een commercieel slachthuis werden bedwelmd met een van drie gascondities: vrijwel zuiver argon, een stikstof–argonmengsel, of zeer hoge CO2-concentratie. Ongeveer een half uur na de slacht verwijderden de onderzoekers een klein stukje van de amygdala uit elk brein. Uit dit weefsel onderzochten ze RNA, het molecuul dat weerspiegelt welke genen op dat moment actief werden gebruikt door de cellen. Met behulp van sequencetechnieken met hoge doorvoer bepaalden ze de activiteit van duizenden genen en vergeleken ze patronen tussen varkens die met CO2 waren bedwelmd en die met inertgassen.

Wat de genen onthulden over angst

CO2 had de grootste invloed op genactiviteit in de amygdala. Toen het team CO2 vergeleek met argon of stikstof, vonden ze honderden genen waarvan de activiteitsniveaus verschilden, terwijl argon en stikstof veel meer vergelijkbare genpatronen met elkaar produceerden. Veel van de door CO2 gewijzigde genen worden in eerder onderzoek in verband gebracht met angst, bezorgdheid en stemmingsstoornissen. In het bijzonder waren genen die twee serotonine-receptoren coderen — vaak bestudeerd bij menselijke depressie en angst (technisch aangeduid als 5-HT1A en 5-HT2A receptoren) — minder actief bij varkens die met CO2 waren bedwelmd vergeleken met inertgassen. Eerdere dier- en humane studies hebben lagere activiteit van deze serotoninesystemen gekoppeld aan sterkere angst- en paniekachtige reacties.

Subtiele verschillen in hersenchemie tussen gastypen

Buiten individuele genen gebruikten de onderzoekers statistische methoden om te zien welke bredere biologische paden werden beïnvloed. Alleen de vergelijkingen met CO2 toonden verrijking van serotonine-gerelateerde signaalroutes, wat het idee ondersteunt dat CO2-exposure specifiek schakels in de hersenen activeert die zuurgraad en CO2-niveaus als potentiële bedreigingen monitoren. Ze vonden ook dat meerdere transportereiwitten — moleculen die signaalstoffen en voedingsstoffen over celmembranen verplaatsen — actiever waren na CO2-bedwelming, en een nauw verbonden netwerk van interactie-eiwitten vormden. Daarentegen veroorzaakten argon en stikstof meer gedempte veranderingen, en één gen dat in eerdere studies aan verminderde angst is gekoppeld, was actiever in varkens die met argon werden bedwelmd dan in die met stikstof of CO2. Gezamenlijk wijzen deze patronen erop dat CO2 een duidelijk, meer angstgerelateerd moleculair ‘kenmerk’ in de amygdala aandrijft.

Wat dit betekent voor dierenwelzijn

De genactiviteitspatronen kunnen ons niet precies vertellen wat elk varken bewust heeft gevoeld tijdens het bedwelmen, en ze vervangen geen directe observatie van gedrag. Maar in combinatie met eerder werk dat zichtbare tekenen van stress onder CO2 laat zien, versterken deze moleculaire gegevens het bewijs dat hoge CO2-bedwelming aversiever is dan methoden met inertgassen. Deze studie is de eerste die de volledige set van actieve genen in de varkensamygdala in kaart brengt onder verschillende gasmengsels en benadrukt specifieke genen die als biologische markers van angst zouden kunnen dienen. Praktisch gezien ondersteunen de bevindingen lopende inspanningen om CO2-bedwelming te verfijnen of te vervangen door gasmengsels die varkens kalmer houden terwijl ze nog steeds snel en humaan het bewustzijn verliezen.

Bronvermelding: Gelhausen, J., Paul, NF., Knöll, J. et al. Carbon dioxide stunning of pigs induces the expression of fear-associated genes in the amygdala. Sci Rep 16, 14416 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51710-9

Trefwoorden: welzijn van varkens, bedwelmingsgassen, kooldioxide, amygdala, angst en bezorgdheid