veroudering

Waarom de overheid anti-verouderingsmedicijnen zou moeten vergoeden

De kosten voor gezondheidszorg rijzen de pan uit. De reden: de bevolking veroudert, maar de leeftijd waarop zich de eerste chronische ziekten aandienen, de gezonde leeftijdsverwachting, daalt licht. Daardoor wordt de periode waarin mensen medische zorg nodig hebben, gemiddeld steeds langer. Is het niet slimmer om het verouderingsproces zélf te stoppen, in plaats van aan symptoombestrijding te doen?

Gezonde levensverwachting
De gezonde levensverwachting is gedefinieerd als het aantal levensjaren, dat een gemiddeld lid van de populatie (bijvoorbeeld Nederlanders of Belgen) ziektevrij doorbrengt. Hoe ouder mensen worden, hoe groter de kans dat ze een chronische ziekte, zoals suikerziekte, hartklachten of kanker oplopen. Het gevolg daarvan is dat het aantal ziektejaren, en hiermee de kosten van de gezondheidszorg, exploderen. Waar in 1980 mannen in Nederland gemiddeld op hun 60ste ziek werden, en op hun 72e stierven (12 jaren), is het aantal ziektejaren nu toegenomen tot 15 jaren (op een levensverwachting van 80 jaar) (1): Deze trend zal bij ongewijzigd beleid, en zonder dat er ingrijpende veranderingen zullen komen, doorzetten. Kortom: willen we dat de levenskwaliteit van ouderen goed blijft, en de kosten voor gezondheidszorg beheersbaar, dan is het verstandig om ons veel meer dan nu te richten op preventie van chronische ziekten.

Het percentage gezonde jaren daalt.

 

Chronische ziekten als symptomen van veroudering
Bij oude mensen komen chronische ziekten veel meer voor dan bij jongeren, De reden is dat ons lichaam veroudert. Dit uit zich in veranderingen in cellen, weefsels en organen. Telomeren, de uiteinden aan chromosomen, worden korter. Steeds meer cellen springen daarom in de ‘slaapstand’: ze veranderen in senescente cellen. Ons immuunsysteem verzwakt. De communicatie tussen mitochondriën en de celkern raakt ontregeld(2).  Eiwitten verliezen hun vorm en verstoppen cellen.
Uit recent wetenschappelijk onderzoek blijkt steeds meer dat typische ouderdomsziekten, zoals diabetes, kanker, dementie en reuma, in feite slechts symptomen zijn van deze processen. Kunnen we deze verouderingsprocessen stopzetten of zelfs omkeren, dan voorkomen we veel van deze ziekten.

Hebben we al effectieve medicijnen tegen veroudering?
Misschien dat we onbedoeld zelfs al enkele effectieve anti-verouderingsmedicijnen in handen hebben, die nu worden gebruikt om ouderdomsziekten te behandelen. Metformine, bijvoorbeeld, is een effectief medicijn tegen ouderdomsdiabetes. Nu bleek uit medische onderzoeken iets opmerkelijks. De levensverwachting van diabetespatiënten die met metformine werden behandeld, bleek zelfs hoger te liggen dan die van

de gezonde controlegroep(3). Metformine is overigens geen onschuldig snoepgoed en kent enkele bijwerkingen.
Een cocktail van het anti-leukemiemedicijn dasatinib en quercetine (een voedingssupplement), bleek effectief in het verwijderen van senescente cellen in patiënten met gevorderde IPF (idiopathische pulmonaire fibrose), waardoor zij in een veel beter

e conditie raakten(4). Ook dasatinib heeft de nodige bijwerkingen.

Preventie is prettiger en goedkoper dan dure pleegzorg
Als we er in slagen door een uitgekiende combinatie van medicijnen en voedingssupplementen, het verouderingsprocess flink te vertragen of zelfs om te draaien, komen er vele gezonde levensjaren bij. Ze hoeven minder een beroep te doen op verpleegzorg of ziekenhuizen en kunnen, als ze dat willen, langer doorwerken. En het allerbelangrijkste: dit vergroot het levensgeluk van ouderen sterk. Als de overheid, of ziektenkostenverzekeraars deze medicijnencocktails zouden vergoeden, betekent dat een veel langere levensduur.

1. Trends in gezonde levensverwachting, CBS, 2014
2. Nuo Sun, The Mitochondrial Basis of Aging, 2016
3. N. Barzilai et al., Metformin as a tool to target aging, Cell Metabolism, 2016
4. First in-human trials of senolytic drugs encouraging, Science Daily, 2019

Veroudering teruggedraaid in muizen

Een team onderzoekers is erin geslaagd om celveroudering in oude muizen terug te draaien. Dit had tot gevolg dat de lichamen op verschillende manieren jonger werden. Deze ontdekking kan grote gevolgen hebben om ouderdomsziekten te begrijpen en te genezen.

Mitochondriën als energiecentrales
De eerste cellen waren niet in staat om zuurstof te gebruiken. Pas toen ongeveer 1 miljard jaar geleden onze vooroudercellen gingen samenwerken met vrij levende bacteriën, die wél in staat waren zuurstof te gebruiken, kon zich meercellig leven ontwikkelen. De nakomelingen van deze vrij levende bacteriën zijn mitochondriën, die inmiddels het grootste deel van hun DNA verloren hebben, maar nog steeds een sleutelrol vervullen in onze cellen. Mitochondriën produceren ATP, de energieleverancier voor alle energiegebruikende enzymen in de cel. Enzymen zijn grote eiwitmoleculen, een soort nanorobots, die elk een bepaalde chemische omzetting doen. Mitochondriën laten glucose of vetten via een ingewikkeld proces (de citroenzuurcyclus) met zuurstof regeren en geven de vrijgekomen energie als ATP (en NADPH/NADP+, met het paar NADH/NAD+, dat een vergelijkbare rol als ATP vervult en ook elektronen levert) af. Straks meer over NAD+, de gereduceerde versie van NADH.

Foto’s C en D zijn op latere leeftijd genomen van resp. muizen A en B. Bron: J.D. Boer et al, Premature ageing in mice deficient in DNA repair and transcription, Science, 2002

Haperende mitochondriën 
Mitochondriën produceren enkele enzymen zelf, maar sommige enzymen, die voor de omzetting van suikers en vetten in ATP nodig zijn, worden door de celkern geproduceerd. Daarom moeten mitochondriën en de celkern precies op elkaar afgestemd zijn. Als we ouder worden, werken mitochondriën minder goed. Het gevolg kan onder meer  de ziekte van Alzheimer en diabetes zijn. Om uit te vinden hoe dit kwam, bestudeerde Ana Gomes van Harvard Medical School met haar collega’s  de concentraties van messenger RNA (mRNA) die coderen voor ademhalingsenzymen in de skeletspieren van zes maanden oude en 22 maanden oude muizen (tweejarige muizen zijn bejaard).

mRNA is de tussenstap bij het vertalen van DNA in een enzym, en valt in enkele dagen uit elkaar, dus hiermee weet je precies welke enzymen op het moment van de meting geproduceerd worden. Ze ontdekten, dat de hoeveelheden mRNA in de celkern bij oude muizen niet verminderden, maar het door mitochondriën geproduceerde mRNA wel. Met andere woorden: het zijn de mitochondriën die haperen bij ouderdom, niet de celkern, die nog steeds trouw enzymen aanmaakt.

Gebrek aan SIRT1  
Deze veranderingen kwamen ook voor in muizen die niet beschikten over het enzym SIRT1. Al langer is bekend, dat dit enzym verhoogd voorkomt bij voedselbeperking en langere levensduur.  Deze muizen, alsmede oude muizen, hebben ook een hoger niveau aan het door de celkern geproduceerde eiwit hypoxia inducible factor (HIF-1α). Het lijkt erop, dat de communicatie tussen de celkern en de  mitochondria afhangt van een kettingreactie, waarvan HIF-1α and SIRT1  onderdeel uitmaken. Zolang het SIRT1 gehalte in de cel hoog blijft en de celkern goed communiceert met de mitochondria, is geen sprake van veroudering.

Uit eerder onderzoek is bekend dat NAD+ (geproduceerd door mitochondriën) SIRT1 in conditie houdt. Ook is bekend, dat om onbekende redenen de produtie van NAD+ in oude cellen afneemt, hoewel niemand weet waarom. Dit stopt de communicatie tussen de voormalige bacterie en de celkern.

NAD-productie opkrikken met nicotinamide mononucleotide: elixir van de eeuwige jeugd ontdekt?
Het onderzoeksteam vroeg zich af of het mogelijk was om de communicatie tussen celkern en  mitochondria  weer te herstellen. Bijvoorbeeld door het SIRT1 gehalte in de cellen op te vijzelen. Om dit te testen, werden de bejaarde muizen twee keer per dag geïnjecteerd met  nicotinamide mononucleotide (NMN) – een molecule, waarvan bekend is dat het het NAD-niveau in cellen omhoog jaagt (en dus SIRT1 herstelt). Aan het eind van de week lijken de bejaarde muizen herboren. Het wegteren van de spieren en ontstekingsreacties stopt en de muizen hebben zelfs een ander type spieren ontwikkeld, dat meer lijkt op dat van jonge muizen van zes maanden oud. Gomes blijft, zoals een goed wetenschapper betaamt, voorzichtig. “We ontdekten dat het manipuleren van deze kettingreactie de functie van mitochondria kan verbeteren en bepaalde ouderdomziekten in oude muizen kan afremmen, en op deze manier ons een nieuwe methode verschaft om bepaalde verouderingsverschijnselen terug te draaien,” aldus Gomes. Zou NMN, nu al door sommigen aanbevolen als voedingssupplement voor diabetes type II patiënten, het voedingssupplement van de toekomst worden?

Bron: 
Ana Gomes et al, Declining NAD+ Induces a Pseudohypoxic State Disrupting Nuclear-Mitochondrial Communication during Aging, Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2013.11.037

‘Anti-verouderingsonderzoek effectiever dan kankeronderzoek’

Als de wetenschap de focus zou leggen op onderzoek om verouderingsprocessen af te remmen en om te keren, zou dat meer gezondheidswinst opleveren dan kankeronderzoek. Aldus een rapport van toponderzoekers van onder meer  University of Southern California (USC), Harvard University, Columbia University, the University of Illinois te Chicago en andere instellingen.

Kankeronderzoek: uiterst trage voortgang
Kanker (maligne nieuwvormingen) is de grootste doodsoorzaak in veel westerse landen, waaronder Nederland. Er zijn wereldwijd honderden miljarden euro’s in kankeronderzoek gestoken. De resultaten zijn niet echt denderend. De sterfte bij enkele kankersoorten is spectaculair afgenomen. Zo is de voorheen in 90% van de gevallen dodelijke bloedkankersoort leukemie nu slechts in tien procent van de gevallen niet meer te genezen; een spectaculaire vooruitgang. helaas is leukemie eerder de uitzondering dan de regel. Ondanks honderdduizenden manjaren onderzoek is het sterftecijfer aan kanker nog steeds hoog, gemiddeld 40%. Steeds meer onderzoekers binnen en vooral buiten het veld vragen zich af of kankeronderzoek wel op de juiste manier wordt aangepakt, en of de onderzoekshulpbronnen niet beter elders ingezet kunnen worden.

Zonder ouderdom, geen ouderdomsziekten. Is dit het ei van Columbus? Enkele toponderzoekers denken van wel.

Steeds meer hoop op stoppen veroudering
De levensverwachting is de afgelopen decennia met gemiddeld twee jaar per decennium gestegen. Helaas groeide het aantal jaren waarin we gezond blijven heel wat minder snel; in sommige landen, zoals de VS, neemt dit zelfs af. Het resultaat is een explosie van chronische ziekten: de extra levensverwachting bestaat voornamelijk uit ‘zieke’ jaren, bijvoorbeeld jaren waarin patiënten worden behandeld voor kanker. Dit is, naast de voortkankerende bureaucratie in de zorg, een belangrijke oorzaak voor de explosie aan zorgkosten. Kanker is een typische ouderdomsziekte. Bij jonge mensen komt kanker zelden voor. Als we op de een of andere manier het verouderingsproces terug zouden kunnen draaien, zouden we dus ook kanker en andere ouderdomsziekten (zoals diabetes, hartklachten e.d.)  grotendeels kunnen voorkomen. Tot begin deze eeuw leek dit een onhaalbare droom. De laatste jaren zijn echter enkele baanbrekende ontdekkingen gedaan bij onder meer proeven op muizen. Met bepaalde behandelingen bleek het mogelijk de levensduur van muizen tot vijftien procent op te rekken. Dat niet alleen, de muizen bleven ook langer gezond.

Voorkomen beter dan genezen
De onderzoekers zijn aan het rekenen geslagen met de beschikbare data en vergeleken de gezondheidswinst van kankeronderzoek met die van onderzoek naar het voorkomen van veroudering. De resultaten zijn onthutsend. Het voorkomen van ouderdomsziekten, door veroudering te stoppen, blijkt vele malen effectiever dan doorgaan met aan het kreupele paard van het kankeronderzoek te trekken. Op deze manieren kunnen vele jaren van pijn en lijden vervangen worden door gezonde, stralende jaren. Niet alleen voor de patiënten zelf is dit een enorme vooruitgang. Ook de mantelzorgers kunnen dan hun energie stoppen in het beter maken van de wereld om hun heen, in plaats van een kansloos gevecht te moeten voeren tegen een onverbiddelijke ziekte. De onderzoekers schatten zelfs dat verandering in focus de Amerikaanse samenleving 7,1 biljoen dollar op zou leveren. Dat is ongeveer de helft van de totale federale schuld. Als we voor Nederland en de rest van de Europese Unie vergelijkbare cijfers aannemen, zou hiermee de schuldencrisis opgelost zijn.
Wel zal de pensioengerechtigde leeftijd dan direct ook een paar jaar moeten worden verhoogd, bijvoorbeeld tot 70 of 75 in 2050.

Bron
Dana P. Goldman et al., Substantial Health And Economic Returns From Delayed Aging May Warrant A New Focus For Medical Research, Health Affairs, 2013, DOI: 10.1377/hlthaff.2013.0052

Jiroemon Kimura: de oudste man aller tijden?

Jiroemon Kimura in 2011.

Als alles goed gaat zal de Japanner Jiroemon Kimura aanstaande vrijdag 28 december de oudste gedocumenteerde man ooit worden. Hij is geboren op 19 april 1897, en is de enig overgebleven man van voor 1900. Momenteel staat het leeftijdsrecord voor mannen nog op naam van Christian Mortensen, een Deense immigrant in de Verenigde Staten, die in 1998 overleed op de leeftijd van 115 jaar en 8 maanden. Kimura ligt momenteel in het ziekenhuis wegens een lichte uitdroging maar schijnt aan de beterende hand te zijn.

De heer Kimura is al de oudste levende man sinds april 2011, en sinds vorige week is hij ook de oudste levende persoon ter wereld, na het overlijden van twee oudere vrouwen eerder deze maand in de Verenigde Staten. Het was alweer bijna zes jaar geleden dat de oudste persoon ter wereld een man was (vrouwen leven gemiddeld zo’n drie jaar langer dan mannen). Daarna hebben maar liefst tien vrouwen de titel `oudste persoon ter wereld’ gedragen: het is geen titel waar je lang van kan genieten.

Jiroemon Kimura werd geboren in een heel andere wereld dan die wij kennen. De wereldbevolking in 1897 bedroeg zo’n 1.6 miljard mensen en is sindsdien ruim vier keer zo groot geworden. Kimura werd geboren kort voor de eerste expedities naar Antarctica, en ten tijde van de ontdekking van het elektron. Mensen als Friedrich Nietzsche, Koningin Victoria en Otto von Bismarck waren tijdens Kimura’s geboorte nog springlevend. Zijn leven overlapt ook nog met dat van onze landgenoot Geert Adriaans Boomgaard (1788-1899), de eerste geverifieerde (en onbetwiste) 110-jarige ter wereld. Kimura behoort tot de laatste 29 mensen uit de 19e eeuw.

Naar schatting leven er nu zo’n 500.000 honderdplussers in de wereld[1], waarvan 1800 in Nederland[2]. De resterende levensverwachting van deze mensen is heel laag, slechts ongeveer een jaar. Bij je 100e tot en met je 110e verjaardag heb je maar zo’n 50% kans om je volgende verjaardag te halen, ook als je geen ernstige gezondheidsklachten hebt. Het is alsof je elk jaar een muntstuk moet opgooien dat bepaalt of er nog een jaar bijkomt. Dus ongeveer een op de 1000 honderdjarigen zal 110 worden. Op je 115e verjaardag is de kans om nog een jaar te leven al gedaald tot 30% (slechts 8 van de 27 wisten de 116 te halen[3]). De gezondheid van zulke oude mensen is erg kwetsbaar. Zelfs als ze er ogenschijnlijk goed uitzien kunnen ze binnen enkele weken na een verkoudheid of een val komen te overlijden.

Zoals het muntstukvoorbeeld al suggereert wordt het aantal mensen op de allerhoogste leeftijden vooral bepaald door toeval. Zo leefden alle bekende 117-plussers (vier vrouwen) in de jaren 90. Een hiervan, Jeanne Calment uit Frankrijk, werd zelfs 122. Opvallend genoeg is er sinds 1999 niemand meer de 116 gepasseerd, ook al neemt het aantal 113- en 114-plussers wel gestaag toe.

De mannen doen het juist goed deze eeuw. Tot nu is van drie mannen ooit aangetoond dat ze 115 zijn geworden. Zij bereikten deze mijlpaal respectievelijk in 1997, 2006 en 2012; de laatste is dus Jiroemon Kimura, die een redelijke kans maakt om in april de eerste mannelijke 116-jarige te worden. Als hij de 116 niet haalt kan het nog een hele tijd duren voordat iemand anders dit doet; de op een na oudste man is bijna 3 jaar jonger.

Nederland zal even moeten wachten voor we weer kans maken op een 115-jarige. We hebben we er een gehad: Hendrikje van Andel-Schipper in 2005. Op dit moment zijn de oudste Nederlandse vrouw en man Egbertje Leutscher-de Vries (110) en oud-minister Gerard Helders (107).

Het aantal Nederlandse honderdplussers in 2010. Bron CBS[2]

De toekomst

De recordleeftijden zullen de komende jaren alleen maar blijven stijgen (maar niet gelijkmatig). Dit komt doordat voeding en gezondheidszorg de afgelopen eeuw sterk is verbeterd (denk aan vaccinatieprogramma’s, antibiotica, operaties), maar ook door het toenemende aantal geboortes per jaar rond 1900. In 2025 zijn er naar verwachting al zo’n 1,25 miljoen honderdplussers[1], en het aantal 110- en 115-plussers stijgt grofweg evenredig mee (met wat vertraging). Ook belangrijk is dat aantal mensen met betrouwbare geboorte documentatie stijgt. Tot nu toe is het voor mensen die voor 1900 buiten de westerse wereld en Japan geboren zijn erg moeilijk om hun geboortedatum te bewijzen. Omdat er traditioneel veel ongeloofwaardige claims van extreem hoge leeftijd zijn gemaakt wordt een leeftijd boven de 110 pas geverifieerd als er drie documenten getoond kunnen worden. Helaas zijn er dus ook veel correcte claims die niet bewezen kunnen worden.

Grote vooruitgang op het gebied van ouderdom zal pas geboekt worden als we het verouderingsproces zelf kunnen genezen. Dit proces omvat onder andere kanker (ongeremde celdeling door schade aan DNA), de gebrekkige aanmaak van nieuwe cellen, het in stand houden van slecht functionerende cellen, en de opeenhoping van eiwitten in en rond cellen. In de westerse wereld overlijdt zo’n 90% van de mensen aan de gevolgen van veroudering. Hier valt dus veel winst te halen.
Gezien de snel verbeterende medische technologie is het mogelijk dat deze problemen nog deze eeuw verholpen kunnen worden. Wellicht zal de levensverwachting dan met meer dan 1 jaar per jaar toenemen (de `actuariële ontsnappingssnelheid’), waar dit momenteel ruim 3 maanden per jaar is in Nederland[4]. Dan blijven ongelukken en (zelf)moord over als belangrijkste doodsoorzaken.

Bronnen
[1] Verenigde Naties 2009
[2] Centraal Bureau voor de Statistiek 2010
[3] Gerontology Research Group 2012
[4] Centraal Bureau voor de Statistiek 2012

Buckyballs verdubbelen levensduur ratten

De ontdekking van buckyballs, de uit zestig koolstofatomen bestaande moleculaire voetballen, vormde het begin van de koolstofrevolutie, die uiteindelijk koolstofnanobuisjes en grafeen opleverde (met nog veel meer materialen in de pijplijn). Toch blijkt ook deze “oer” exotische koolstofverbinding nog heel wat geheimen te verbergen. Onder meer hun onverwachte en opmerkelijke geneeskundige effecten. Zal dit ook bij mensen zo werken?

Buckminsterfullereen, ook bekend als C60, fullereen, buckyball of moleculaire voetbal, beschikt over opmerkelijke geneeskundige eigenschappen.

C60 vangt gevaarlijke incomplete moleculen weg
Onderzoekers van de universiteit van Parijs en collega’s dienden het molecuul buckminsterfullereen, ook wel bekend als de “moleculaire voetbal”, buckyball, of C60, toe aan ratten, opgelost in olijfolie. C60 is apolair, dus lost veel beter op in olie dan in water. Ze ontdekten dat het molecuul de levensduur van de ratten ongeveer verdubbelde, dit zonder chronische vergiftigingsverschijnselen.  De resultaten doen volgens de onderzoekers vermoeden dat het effect van C60, een antioxidant (een stof die vrije radicalen wegvangt; vrije radicalen zijn gevaarlijke incomplete moleculen die atomen van bijvoorbeeld eiwitten of DNA weggrissen en zo ernstige schade veroorzaken), voornamelijk wordt veroorzaakt door het verlichten van oxidatieve stress (dat is een tijdelijke ophoping van gevaarlijke vrije zuurstofradicalen, zoals bijvoorbeeld OH. of O: ). Oxidatieve stress komt veel voor bij oudere mensen en andere dieren en is de oorzaak van veel schade aan lichaamscellen.

Geen permanente vergiftigingsverschijnselen aangetroffen
De onderzoekers vonden ook dat het opgeloste C60 werd geabsorbeerd door het maag-darmkanaal en in enkele tientallen uren uit het rattenlichaam verdween. “Deze belangrijke resultaten op het gebied van geneeeskunde en toxicologie openen de poort naar vele mogelijke biomedische toepassingen van C60, inclusief kankertherapie, neuro-degeneratieziekten en veroudering,” aldus een onderzoeker.

“C60 kan oraal worden toegediend en wordt nu met vele tonnen per jaar geproduceerd, zodat het niet langer nodig is om de toevlucht te zoeken tot in water oplosbare afgeleiden. Deze zijn namelijk moeilijk te zuiveren en, in tegenstelling tot zuivere C60, soms giftig.”

De combinatie van C60 en olijfolie leidt bijna tot een verdubbeling van de levensduur (langer doorlopende lijn). Bron: artikel.

 

Veelbelovend medicijn
Sinds het jaar 1993 hebben talloze onderzoeken laten zien dat C60  en van C60 afgeleide stoffen opmerkelijk hoog potentieel tonen in verschillende deelgebieden van de geneeskunde en de biologie, voornamelijk wat betreft het splijten van DNA, als hulpmiddel bij het in beeld brengen van stukken weefsel, bescherming tegen UV- en ioniserende straling, antivirale werking, de al eerder genoemde anti-oxidantwerking, de werking tegen plakvorming, tegen allergische reacties en het voorkomen van de ontwikkeling van angina pectoris, stimulering van het immuunsysteem en antitumoreffecten, het bevorderen van de uitgroei van neuronen, transporteren van genetisch materiaal en zelfs de groei van haar, aldus de lijvige opsomming in het artikel in het tijdschrift Biomaterials.

Te mooi om waar te zijn?
Enige voorzichtigheid is zeker op zijn plaats. Ratten verschillen in veel opzichten van mensen en ook is het de vraag of in veel langer levende organismen als mensen geen andere vervelende effecten van C60 op gaan treden die we nu nog niet kennen.

Maar toch. Blijkt dit effect niet alleen bij ratten op te treden maar ook bij mensen en werkt het ook tegen andere vormen van schade dan waarmee in de proef is geëxperimenteerd (vergiftiging met chloroform), dan zouden we wel eens de jackpot kunnen hebben geraakt in de strijd tegen veroudering en verwoestende zenuwziekten. Goed nieuws, ook omdat buckyballs niet onder octrooi staan bij een farmagigant.

Bron: 
Baati T, et al., The prolongation of the lifespan of rats by repeated oral administration of [60]fullerene, Biomaterials (2012), doi:10.1016/j.biomaterials.2012.03.036 (gratis versie)

‘Geheugenverlies bij ouderen kan teruggedraaid worden’

Goed nieuws voor oudere vergeetachtige lieden. Althans: voorlopig alleen nog voor oudere fruitvliegen. Wetenschappers van het Scripps Research Institute hebben een manier uitgedokterd om leeftijd-gerelateerde geheugenstoornissen in fruitvliegen om te keren door neuronen te stimuleren. Hierdoor konden ze herinneringen voor de middellange termijn: een half uur tot verschillende uren versterken. Bij mensen zou dit om een langere periode gaan.

Een neuron. Bron: Scripps Research Institute.

De onderzoekers gebruiken zogeheten optogenetische imaging, een techniek waarbij met behulp van genetische manipulatie wordt gekeken welk neuron wordt geprikkeld bij welke herinnering. In deze transgene vliegen wordt de stof G-CaMP gebruikt als calciumdetector. Deze stof wordt fluorescerend als deze in aanraking komt met calcium. Zodra er in een neuron calcium binnenstroomt, een teken dat het neuron actief wordt, licht het neuron dat wordt geprikkeld (en dus de herinnering vastlegt) op in laserlicht. Na afloop van een half uur tot verschillende uren werd de vlieg weer blootgesteld aan dezelfde prikkel, een bepaalde geur, en inderdaad bleek het desbetreffende neuron weer op te lichten.

Herinneringen weer tot leven wekken
De volgende stap ging verder. De onderzoekers plaatsten door koude of door warmte geactiveerde ionenkanalen in de vliegenneuronen, waarvan bekend is dat ze slechter gaan werken bij gevorderde leeftijd en gebruiken koude, of warmte, om ze te activeren. In beide gevallen bleek het middellange-termijn geheugen met succes te zijn hersteld. De studie toont aan dat zodra de desbetreffende neuronen geïdentificeerd zijn in mensen, we medicijnen kunnen ontwikkelen om deze neuronen gericht te treffen. Zo kunnen we de door veroudering aangetaste herinneringen redden, aldus Ron Davis, voorzitter van de vakgroep Neurowetenschappen.

Hoewel mensen en fruitvliegen maar weinig verwant zijn, lijkt juist de biochemie die geheugenprocessen mogelijk maakt door het dierenrijk opmerkelijk uniform. Dit zou betekenen dat alles wat we leren over geheugenvorming in vliegen, ook toepasbaar is voor het menselijke geheugen en geheugenstoornissen bij mensen, aldus Davis.

Maar willen we alles blijven onthouden? Af en toe is het ook prettig dingen niet meer te weten. Onplezierige ervaringen bijvoorbeeld.

Bron: 
Ayako Tonoki en Ronald L. Davis, Aging impairs intermediate-term behavioral memory by disrupting the dorsal paired medial neuron memory trace, PNAS, 2012; DOI:10.1073/pnas.1118126109

Pil tegen veroudering in zicht

Het was een ontdekking met een wrange bijsmaak. Rapamycine verlengt het leven, maar veroorzaakt suikerziekte. Nu onderzoekers er in zijn geslaagd deze eigenschappen van dit medicijn van elkaar te scheiden, ontstaat een nieuw levensverlengend medicijn zonder de schadelijke bijeffecten.

Langer leven, maar met suikerziekte
Rapamycine (sirolimus) wordt doorgaans gegeven om te voorkomen dat na een transplantatie, het lichaam van de patiënt het donororgaan afstoot en als therapie voor kanker. Eerdere studies toonden aan dat rapamycine het leven van dieren met (bij muizen) rond de veertien procent verlengt, maar tegelijkertijd glucose intolerantie vergroot – een bijwerking die ook bij mensen wordt gerapporteerd.

Braziliaanse gedenkplaat voor de ontdekking van de rapamycine producerende bacterie, die vele transplantatiepatiënten al het leven gered heeft. Overigens produceert de bacterie meer nuttige stoffen. Bron: Wikimedia Commons

Werking op twee verschillende eiwitten
David Sabatini van het Whitehead Institute for Miomedical Research in Cambridge, Massachusetts, gaf met zijn collega’s het middel aan genetisch gemanipuleerde muizen waarbij de genen voor de doeleiwitten van rapamycine waren uitgeschakeld. Hierbij ontdekten ze dat rapamycine op twee belangrijke, op voedingsstoffen reagerende eiwitten reageerde, MTORC1 en MTORC2 (mammalian target of rapamycin complex 1 en 2).

Rapamycine is ontdekt in de bodembacterie Streptomyces hygroscopicus, een bacterie die op Paaseiland (Rapa Nui) voorkomt. De stof onderdrukt het immuunsysteem.

Na het onderzoek werd bekend dat de werking op het gen voor MTORC1 het leven verlengt, terwijl de werking op het gen voor MTORC2 suikerziekte veroorzaakt.

Alleen levensverlenging
Sabatini’s team werkt nu aan een vorm van rapamycine die alleen inwerkt op MTORC1.  Lukt dat, en kunnen de onderzoekers voorkomen dat hun nieuwe variant elders in de cel vervelende effecten veroorzaakt, dan zou er een medicijn ontstaan waarmee de levensduur effectief met een aantal jaren kan worden verlengd. Zou het effect even sterk zijn als bij muizen, dan is dat bij mensen gemiddeld tien jaar. Dit wel voor een prijs: zelfs na het elimineren van de glucose-intolerantie, betekent de onderdrukking van het immuunsysteem een verminderde weerstand, onder meer tegen bepaalde kankersoorten. Juich dus nog niet te vroeg.

De tweede stap  naar een al duizenden jaren oude menselijke droom: onsterfelijkheid, komt zo wel dichterbij. (De eerste stap, gezonde leefgewoonten ontdekken, is al gemeengoed). Overigens is levensverlenging op zich niet het meest interessante doel. We leven al tien jaar langer dan voor de tweede wereldoorlog, maar helaas duurt de periode zonder chronische ziekten nog even lang. De werkelijke uitdaging is de periode dat mensen zonder chronische ziekten leven, te verlengen, zodat de levenskwaliteit flink stijgt en het ook de moeite waard wordt, de tijd dat we in leven blijven te verlengen.

Bronnen:
David M. Sabatini et al., Rapamycin-Induced Insulin Resistance Is Mediated by mTORC2 Loss and Uncoupled from Longevity, Science (2012), DOI:  10.1126/science.1215429 (paywall)
Pil tegen veroudering stap dichterbij, Kennislink (2012)

Veel ouderdomsziekten gevolg van troebele ooglens

Naar nu blijkt, hebben veel raadselachtige ouderdomsklachten een eenvoudige oorzaak. De ooglenzen van oude mensen laten geen blauw licht meer door, waardoor hun dagritme wordt verstoord en hun gezondheid aangetast.

Verklaring decennia over het hoofd gezien
Wat hebben geheugenverlies, een langzamer reactietijd, depressies en slapeloosheid met elkaar te maken? Alle zijn het ouderdomsverschijnselen die tot nu toe onverklaard bleven. Medisch onderzoekers probeerden alles uit, variërend van een te hoog cholesterolgehalte en vetzucht tot hart- en vaatziekten en te weinig beweging. Uit een steeds groeiende verzameling bewijs blijkt echter dat er waarschijnlijk een heel andere oorzaak is: de veroudering van de ogen.

Lichttherapie kan bij oudere mensen gezondheidsklachten als slapeloosheid. depressie en slaperigheid overdag wegnemen. Bron: Wikipedia

Vergelende lens blokkeert blauw licht
Naarmate mensen ouder worden, vergeelt de lens en vernauwt de pupil. Dit verstoort het dagritme van het lichaam, wat weer tot een groot aantal lichamelijke problemen leidt. Naarmate de ogen ouder worden, dringt steeds minder zonlicht door de lens heen, waardoor de zeer belangrijke cellen in het netvlies geen prikkel meer krijgen om het dagritme van het lichaam, onze inwendige klok, te reguleren. “We geloven dat het effect enorm is en pas nu echt wordt erkend als een probleem, ” aldus dr. Patricia Turner, oogheelkundige in Leawood, Kansas, die met haar echtgenoot dr. Martin Mainster, a hoogleraar oogheelkunde aan de faculteit geneeskunde van de university van Kansas al veel gepubliceerd heeft over de gevolgen van verouderende ogen op de gezondheid.

Gevolgen verstoring dag-nachtritme: slapeloosheid, meer hartklachten en grotere kans op kanker
Dag-nacht (circadiële) ritmes zijn de cyclische hormonale en fysiologische processen die het lichaam in de morgen wakker en actief maken en in de nacht in de reparatiestand zetten. Deze biologische klok is afhankelijk van licht. Mensen met een onregelmatig dag/nachtritme, zoals mensen die in ploegendiensten werken, lopen een groter risico op een aantal aandoeningen zoals slapeloosheid, hartklachten en kanker.

Speciale fotoreceptieve cellen in het netvlies vangen zonlicht op en sturen een signaal naar de suprachiasmatische nucleus (SCN), die onze biologische klok regelt. De S.C.N. ‘bedient’ het lichaam met een dosis melatonine in de avond en cortisol in de morgen. Melatonine zet het lichaam in de rust- en reparatiestand; bij mensen die weinig melatonine afscheiden (een teken voor een haperende SCN), komt meer diabetes, hartziekten en kanker voor. Pas in 2002 werd ontdekt dat er een speciaal type cel bestond. Tot die tijd namen wetenschappers aan dat de bekende staafjes en kegeltjes de prikkel verzorgen. Na deze ontdekking werd ook bekend dat deze cellen op blauw licht reageren en direct met de hersenen communiceren. Precies het type blauwe licht dat energiezuinige lampen uitzenden.
Helaas is het uitgerekend blauw licht dat wordt gefilterd door de vergelende lenzen. Naar schatting krijgt een 45-jarige slechts 50% van de benodigde hoeveelheid blauw licht voor maximale prikkeling van de SCN. Bij 55-jarigen is dit 37 procent en bij 75-jarigen slechts 17 procent, blijkt uit een publicatie van het echtpaar. Uit Europees onderzoek blijkt dat daglicht wel effect heeft op het verlagen van de melatoninespiegel bij jonge vrouwen, maar niet bij vrouwen op middelbare leeftijd. Deze bliujken een veel hogere dosis blauw licht nodig te hebben om te compenseren voor de vergeling. Bij jongere personen heeft blootstelling aan blauw licht om die reden ook een hogere alertheid, minder slaperigheid en een verbeterd humeur tot gevolg. De reden waarom ons humeur doorgaans beter is op een zonnige dag.

Vervangen van troebele ooglens geneest slapeloosheid en slaperigheid overdag
Zweedse onderzoekers ontdekten ook dat patiënten die een cataractoperatie (staaroperatie) hebben ondergaan (operatie waarbij de vertroebelde lens wordt vervangen door een heldere kunstlens) veel minder last hadden van slaperigheid overdag en slapeloosheid ’s nachts. Uit een andere studie bleek na de operatie een verbeterde reactietijd. Turner gelooft dat uiteindelijk aangetoond zal worden dat staaroperaties resulteren in een hoger niveau melatonine, waardoor deze mensen ook minder last hebben van kanker en hartklachten. Ze vragen zich ook af of het wel slim is om, zoals nu gebeurt, een filter in de lens in te bouwen tegen blauw licht. Dit zou maculadegeneratie voorkomen, maar de wetenschappelijke bewijzen hiervoor zijn twijfelachtig. Dat blauw licht nodig is, wordt daarentegen steeds duidelijker.

Meer felle lampen binnenshuis met veel blauw
Vooral ouderen, die veel tijd binnenshuis doorbrengen, lopen risico.  Kunstmatig licht is ongeveer 1000 tot 10 000 maal zo zwak als zonlicht. Tot overmaat van ramp zit kunstlicht in het verkeerde deel van het spectrum. Geen wonder dus dat de al grijzende Dr. Mainster en Dr. Turner extra felle verlichting hebben geïnstalleerd in hun eigen kantoor om de veroudering van hun ogen te compenseren.

Bron:
New York Times

‘Levenselixir’ verlengt leven met 15%

Eindelijk een eerste serieuze kandidaat voor een levenselixir: een enzym dat in mensen voorkomt, is in staat het leven van muizen te verlengen. Er zijn de nodige verschillen tussen muizen en mensen, maar toch, gezien de universaliteit van sirtuïne, is dit een zeer veelbelovende kandidaat.

Valse hoop…
Hoopvolle berichten over sirtuïne-2, een van de zeven varianten van het enzym sirtuïne die in zoogdieren voorkomt. Het enzym leek in staat te zijn de levensduur van draadwormen, gistcellen en fruitvliegjes drastisch te vergroten. Helaas werd deze hoop bij de experimenten met wormen en fruitvliegen in 2010 de grond in geboord. Het experiment waarin dit was “aangetoond”, bleek op een verkeerde manier te zijn opgezet. Gist is een eencellig organisme dat genetisch zeer sterk afwijkt van een mens, waardoor deze resultaten minder relevant zijn.

Tamme muizen leven ongeveer 1,5 tot 2,5 jaar. SIRT6 verlengt hun leven met 15%. Bron afbeelding: Wikipedia

Of toch niet?
Zoogdieren zoals de mens beschikken echter over zeven types sirtuïne. Haim Cohen en Yariv Kanfi van de Bar-Ilan University in Ramat Gan, Israel, besloten te experimenteren met een ander sirtuïne, sirtuïne-6 (SIRT6), deze keer op (veel nauwer met de mens verwante) muizen.

Ze vergeleken muizen die door veranderingen in hun DNA extra SIRT6 aanmaakten, met normale muizen. Om systematische fouten door de gekozen technieken van genetische manipulatie uit te sluiten, werden de muizen op twee verschillende manieren genetisch ‘bewerkt’, waardoor twee testgroepen ontstonden.

Vijftien procent langer leven
Mannelijke muizen van beide groepen genetisch gemanipuleerde muizen leefden 15% langer dan niet-behandelde muizen of vrouwelijke muizen. Bij mensen zou dit neerkomen op tien tot twaalf extra levensjaren. Naar bleek braken oudere genetisch gemodificeerde mannelijke muizen suiker sneller af dan normale muizen en vrouwtjes. Dit suggereert dat SIRT6 het leven verlengt door te beschermen tegen stofwisselingsziekten als diabetes.

Het is niet duidelijk waarom SIRT6 in de wijfjes niet levensverlengend werkte, maar dit kan te maken hebben met verschillen in genen die veroudering regelen in mannetjes en wijfjes.

Bron:
H. Cohen et al., The sirtuin SIRT6 regulates lifespan in male mice, Nature, 2012

Speciaal voedingssupplement vertraagt hersenveroudering

Hoogleraar David Rollo en een groep onderzoekers van de Canadese McMaster universiteit hebben naar eigen zeggen een ‘gouden kogel’ gevonden waarmee ze het verouderen  van het brein kunnen stoppen. Goed nieuws, althans als je een transgene muis bent.

Ook voor mensen relevant
Toch zou dit ook voor mensen wel eens erg interessant kunnen zijn. Mede omdat in een tegelijk gepubliceerd onderzoek vergelijkbare ingrediënten voorkomen dat het brein van Alzheimerpatiënten krimpt.

Voedingssupplement laat hersenen oudere muizen jong
In het nieuwste wetenschappelijke artikel beschrijft de groep een nieuw voedingssupplement dat het vermogen om nieuwe dingen te leren in oudere muizen volledig in stand houdt. Niet alleen belangrijk, maar zelfs opmerkelijk, aldus Rollo.

Samenstelling van het voedingssupplement
Het voedingssupplement bevat rond de dertig ingrediënten. Helaas is het nog niet gelukt om de primaire bron te pakken te krijgen (we moeten het met persberichten doen en deze samenvatting[4]), maar de volgende ingrediënten werden genoemd in de bronnen die ik geraadpleegd heb: 

provitamine A (bètacaroteen)
vitamine B1 (thiamine)
vitamine C (ascorbinezuur)
vitamine D (cholecalciferol)
vitamine E (tocoferol)
Ginseng (Panax ginseng extract)
Groene thee (niet-gefermenteerde Camellia sinensis, extract)
Levertraan uit kabeljauwlever
een aantal niet-gespecificeerde zuren en mineralen.

Update: goed nieuws, de volledige lijst is hier te vinden.

Dit voedingssupplement is speciaal bedoeld om vijf verouderingsmechanismen tegen te gaan.

Supplement getest op bejaarde muizen
Het mengsel werd door de groep van Rollo getest op bejaarde muizen van 20-31 maanden oud. Een groep kreeg het supplement, een controlegroep niet. De controlegroep bleek nauwelijks in staat nieuwe dingen te leren, de groep met het supplement scoorde even goed als jonge muizen.

Veel groente eten is een absolute aanrader om je hersens op peil te houden,zo blijkt.

Hersenmassa 10% groter; actievere mitochondrieën
De gedragsproeven richtten zich op een gebied van de hersenen dat wordt aangetast door de ziekte van Alzheimer. Analyse van de hersenen van de diertjes wees uit dat  hun hersenmassa tien procent groter was dan die van de controlegroep. Ook de mitochondrieën, de ‘energiecentrales’ van cellen, bleken in de controlegroep veel actiever.

Rollo blijft voorzichtig, het gaat hier namelijk om een eerste experiment, maar acht het goed mogelijk dat het supplement ook in mensen vergelijkbare effecten heeft. Uiteraard leven mensen veel langer dan muizen,waardoor dit soort proeven veel meer tijd kosten.

Wegvangen vrije radicalen en mitochondrieën in leven houden
Het nieuwe voedingssupplement vervult twee functies die volgens anti-verouderingsonderzoek zeer belangrijk zijn: het wegvangen van vrije radicalen (incomplete moleculen die chemisch zeer agressief zijn en zo veel schade aanrichten aan o.a. DNA en enzymen) en het in stand houden van de energiefunctie van mitochondrieën. De combinatie van ingrediënten blijkt veel effectiever dan afzonderlijke vitamines, pillen en anti-verouderingsproducten in het beschermen van de hersenen tegen veroudering.

Oplossing voor Alzheimer en Parkinson?
Weliswaar moeten de proeven met mensen nog beginnen,maar Rollo heeft goede hoop dat het voedingssupplement op een dag hersenziekten als Alzheimer, Parkinson en dergelijke kan afremmen of zelfs stopzetten. Dit zou dan een betaalbare, natuurlijke vorm van medicatie vormen voor ouderen. (1)

Ondersteund door onderzoek op mensen
In een ander artikel, deze keer van onze Amerikaanse collega’s van Science Daily(2), die gelukkig wél het fatsoen hebben om altijd wetenschappelijke bronnen te vermelden, wordt een soortgelijk onderzoek gemeld maar dan bij mensen.
Naar bleek scoorden tachtigjarige bejaarden die een dieet, rijk aan omega-3 vetzuren en vitamines B-complex, C, D en E nuttigden, aanmerkelijk beter op testen waarbij het denkvermogen werd gemeten dan mensen die niet een dergelijk dieet nuttigden.

Van omega-3 vetzuren en vitamines wordt je slimmer; ongezonde snacks dommer
Omega-3 vetzuren en vitamine D komen vooral veel voor in vette zeevis. De diverse B-vitamines(B1, B2, B6, foliumzuur, B12) en de anti-oxidanten C en E (C werkt als antioxidant in een waterrijke omgeving, E als antioxidant in vettige omgevingen als celmembranen) komen voor in groenten, fruit en (vitamine E) in noten.

Transvetten bleken juist een omgekeerd effect te hebben. Bij mensen met een hoog percentage transvetten in hun voeding (afkomstig uit bewerkte voedingsmiddelen en margarine) bleek de hersenfunctie achteruit te zijn gegaan.

Bloedproeven tonen nauwkeurig verband aan
Bijzonder bij dit onderzoek is dat door middel van bloedproeven precies werd nagegaan hoe hoog de bloedspiegels aan deze stoffen waren. Mensen weten niet altijd precies hoeveel ze gegeten hebben van welke voedingsmiddelen. Bloedproeven geven een betrouwbaarder beeld. Inderdaad bleek er een grote statistische correlatie te zijn tussen de gemeten waarden en de effecten op het brein: 17% van de totale variatie. Bekende factoren als bloeddruk, opleiding en leeftijd bleken overigens goed voor 46% van de variatie. De biomarkers verklaarden 37% van de variatie in hersengrootte. (3)

Bronnen
1. ‘Silver bullet’ supplement could slow brain aging – McMaster University News (2012)
2. Alzheimer’s: diet patterns may keep brain from shrinking – Science Daily (2012)
3. G.L. Bowman et al., Nutrient biomarker patterns, cognitive function, and MRI measures of brain aging, Neurology (2011)
4. Vadim Aksenov et al., A complex dietary supplement augments spatial learning, brain mass, and mitochondrial electron transport chain activity in aging mice, AGE (2011) (paywall)

Dutch