Muisstudie vindt enzym dat het leven verlengt

Nieuw onderzoek bij muizen onthult een voorheen onbekende 'weg naar gezond ouder worden'. Een circulerend eiwit uit het bloed van jonge muizen leidde tot gezondheidsverbeteringen en zichtbare tekenen van verjonging toen onderzoekers het aan oudere muizen gaven.

Wetenschappers hebben een enzym gevonden dat verouderingseigenschappen kan hebben bij mensen, net als bij muizen.

Naast haaruitval, rimpels en verminderde mobiliteit kenmerken ook minder zichtbare, onderliggende lichamelijke veranderingen het verouderingsproces.

Een van deze veranderingen is het verlies van een soort "brandstof" die het lichaam gezond houdt - het zogenaamde nicotinamide adenine dinucleotide (NAD).

NAD speelt een sleutelrol bij het metabolisme, DNA-herstel en algehele veroudering en levensduur. Na verloop van tijd vinden verouderende cellen het echter moeilijker om energie te produceren, in het algemeen, en NAD in het bijzonder.

Maar bij het maken van energie komt nog een andere cruciale speler: een enzym genaamd eNAMPT. Nieuw onderzoek toont aan dat het nemen van eNAMPT uit het bloed van jongere muizen en het aan oudere muizen geven, de NAD-niveaus verhoogt en veroudering tegengaat.

De bevindingen verschijnen in het tijdschrift Celstofwisseling​Dr. Shin-ichiro Imai, Ph.D., die hoogleraar ontwikkelingsbiologie is aan de Washington University School of Medicine in St. Louis, is de senior auteur van de studie.

De rol van NAD en eNAMPT bij veroudering

Dr. Imai en collega's hebben de gunstige effecten van eNAMPT onthuld in eerder onderzoek bij muizen. Ze toonden aan dat verhoogde bloedspiegels van dit circulerende eiwit de insulineresistentie, slaapkwaliteit, mobiliteit en cognitieve functie bij oudere muizen verbeterden.

"We denken dat het lichaam zoveel overtollige systemen heeft om de juiste NAD-niveaus te behouden, omdat het zo belangrijk is", zegt Dr. Imai.

"Ons werk en dat van anderen" suggereren dat het bepaalt hoe lang we leven en hoe gezond we blijven naarmate we ouder worden. Omdat we weten dat NAD onvermijdelijk afneemt met de leeftijd, of het nu gaat om wormen, fruitvliegjes, muizen of mensen, zijn veel onderzoekers geïnteresseerd in het vinden van anti-aging interventies die de NAD-niveaus kunnen handhaven naarmate we ouder worden. "

Door in te zoomen op het NAD-creatieproces, toonden de onderzoekers ook aan dat de hypothalamus - een hersengebied dat verantwoordelijk is voor het reguleren van metabolische processen, temperatuur, dorst, honger en slaap-waakcycli - NAD produceert met behulp van het eNAMPT-enzym.

De hypothalamus is ook cruciaal voor het verouderingsproces.

eNAMPT verlengt de levensduur met 16%

In hun nieuwe onderzoek leggen Dr. Imai en team uit dat eNAMPT door de bloedbaan naar de hersenen reist in kleine "dragers", extracellulaire blaasjes genaamd. Dit feit geldt zowel voor muizen als voor mensen.

Ze onthullen ook dat de bloedspiegels van eNAMPT dalen met het ouder worden, zodat minder ervan de hypothalamus van de hersenen bereikt. Op zijn beurt stopt de hypothalamus met werken, waardoor de levensduur wordt verkort.

In de Celstofwisseling papier, laten de wetenschappers zien dat de niveaus van eNAMPT recht evenredig waren met hoe lang de muizen leefden.

De groep oudere muizen die eNAMPT kregen, leefde ten minste 1029 dagen of 2,8 jaar, terwijl de controlegroep waaraan ze een zoutoplossing gaven, slechts 881 dagen of ongeveer 2,4 jaar overleefde.

Over het algemeen leidde het toedienen van eNAMPT aan oudere muizen tot een levensduurstijging van 16%.

"We waren verrast door de dramatische verschillen tussen de oude muizen die de eNAMPT van jonge muizen kregen en oude muizen die zoutoplossing als controle kregen," merkt Dr. Imai op.

"Dit zijn oude muizen zonder speciale genetische modificaties, en wanneer ze worden aangevuld met eNAMPT, lijken hun wielloopgedrag, slaappatroon en fysieke verschijning - bijvoorbeeld een dikkere, glanzender vacht - op dat van jonge muizen."

Dr. Shin-ichiro Imai

Betekenis voor mensen van ‘opmerkelijke’ resultaten?

"We hebben een totaal nieuwe weg gevonden naar gezond ouder worden", voegt Dr. Imai toe.

"Dat we eNAMPT uit het bloed van jonge muizen kunnen nemen en het aan oudere muizen kunnen geven en zien dat de oudere muizen duidelijke verbeteringen in gezondheid laten zien - inclusief verhoogde fysieke activiteit en betere slaap - is opmerkelijk."

De onderzoekers zeggen dat toekomstige studies moeten onderzoeken of eNAMPT-niveaus correleren met verouderingsgerelateerde ziekten of levensduur bij mensen.

"We konden met verrassende nauwkeurigheid voorspellen hoe lang muizen zouden leven op basis van hun niveau van circulerende eNAMPT", zegt Dr. Imai.

"We weten nog niet of deze associatie aanwezig is bij mensen, maar het suggereert wel dat eNAMPT-niveaus verder moeten worden bestudeerd om te zien of het kan worden gebruikt als een potentiële biomarker voor veroudering."