Veroudering teruggedraaid in muizen

Share Button

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

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

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

3 reacties

  1. Bemoeier schreef:

    Nou als het niet zo duur wordt als TA-65. Is het veel en goedkoop uit slachtvee te halen, of uit kweekvlees?

  2. antares schreef:

    Heb onlangs een vergelijkbare documentaire gevolgd, (Morgan Freeman) waarin o.a. muizen na behandeling twee keer zo oud werden. Ook de ouderdoms verschijnselen werden volledig teruggedraaid. Wanneer dit middel op de markt zal komen is niet bekend. Maar ik kan mij zo voorstellen dat de slimmeriken onder ons het risico nemen, en zich de kans niet laten ontnemen om dit middel te gebruiken, om de tijd te overbruggen die het zal duren vóór dat andere middelen zich aandienen. China en Japan zullen deze ontwikkelingen als geen ander land, ongetwijfeld het eerst daadwerkelijk uitvoeren. De regels werken daar wat dat betreft gelukkig anders, dat scheelt soms tientallen jaren. Interessant artikel voor hen die een langdurig leven willen, en geen verlies van ervaringen door te sterven. Ik sluit mij daarbij aan, als het kan. 

  3. Jan schreef:

    Muizen lijken erg veel op mensen kwa DNA opbouw, dus het zal niet lang meer duren voordat dit ook mogelijk is voor mensen. Of misschien is het al lang zo ver binnen bepaalde kringen.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

Advertisment ad adsense adlogger