Onderzoekers van Amsterdam UMC hebben een nieuw fundamenteel mechanisme van veroudering gevonden. Hun bevindingen verbinden twee belangrijke biologische processen die het mogelijk maken om het leven van wormen aanmerkelijk te verlengen. Het mechanisme dat ze vonden, is ook aanwezig bij muizen en menselijke cellen. Vandaag verschijnt een publicatie hierover in Cell Metabolism.
Medisch bioloog Riekelt Houtkooper en zijn groep richten zich al jaren op de mitochondriën, de energiecentrales van de cel. Enkele jaren geleden vond hij samen met Zwitserse onderzoekers een manier om die energiecentrales op een lager pitje te zetten: door de activiteit te remmen van een aantal genen die betrokken zijn bij de aanmaak van eiwitten in de mitochondriën. De cellen krijgen daardoor lichte stress en schieten in een soort beschermingsmodus. Die reactie bleek cruciaal om het leven van een organisme te verlengen. De genen die de energiecentrales beïnvloeden, konden ook worden afgeremd door het toedienen van het antibioticum doxycycline. Wormen bleken hierdoor de helft langer te leven. Het leverde Houtkooper en zijn Zwitserse collega’s in 2013 een publicatie in Nature op.
Houtkooper en zijn team slaagden erin om het leven van de worm C. elegans aanzienlijk te verlengen door de cellen van de worm in de spaarstand te zetten. Foto: Yasmine Liu, Amsterdam UMC
Duurzaam
Onlangs ontdekten Houtkooper en onderzoekers Marte Molenaars en Georges Janssens van het laboratorium Genetische Metabole Ziekten dat dit niet het hele verhaal was. Er is een tweede manier om de wormen langer te laten leven. Namelijk door de productie van nieuwe eiwitten te vertragen in een ander deel van de cel: het cytosol (de vloeistof waarin de celonderdelen drijven). De cel gaat hierdoor efficiënter om met de beschikbare energie. Hij schakelt over op de spaarstand en wordt als het ware duurzaam.
Het blijkt dat de mitochondriën en het cytosol met elkaar communiceren over de eiwitaanmaak en dat beide systemen elkaar in balans houden. Als je de energiecentrales op een lager pitje zet, rem je ook de eiwitproductie in het cytosol. Tot nu toe werd aangenomen dat dergelijke processen die een rol spelen bij veroudering, volledig onafhankelijk van elkaar gereguleerd worden. Dat blijkt anders te liggen: een fundamenteel nieuw inzicht.
Gezond ouder
De communicatie tussen de mitochondriën en het cytosol is belangrijk en zorgt ervoor dat het organisme gezond ouder wordt, stelt Houtkooper. “Dat hebben we in wormen aangetoond. Deze communicatie en de spaarstand zien we ook in muizen en gekweekte menselijke cellen. We hopen dat deze processen ook bij muizen en mensen leiden tot gezonde veroudering.” Hoewel dat laatste stukje nog niet is aangetoond, laat het onderzoek wel zien dat de genen en de biochemische routes die verband houden met veroudering, sterk overeenkomen bij wormen, muizen en mensen.
Dit onderzoek is financieel mogelijk gemaakt door de Europese onderzoeksraad (ERC, European Research Council) en NWO/ZonMw.
Tekst: Irene van Elzakker
Bron Amsterdam UMC