Wat zorgt ervoor dat cellen verouderen?
Wetenschappers hebben onlangs een onverwachte rol ontdekt voor een eiwit dat ze associëren met vroegtijdige veroudering. Ze toonden aan dat het een hoofdregulator is van cellulaire veroudering en beweren dat het verlies ervan leidt tot normale veroudering.
Veroudering is een onvermijdelijk onderdeel van ons leven. Maar een steeds ouder wordende bevolking brengt uitdagingen voor de volksgezondheid met zich mee.
Volgens de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) zal het aantal mensen van 65 jaar en ouder in de Verenigde Staten de komende 10 jaar ongeveer 71 miljoen bereiken.
Maar wat gebeurt er eigenlijk als we ouder worden? Wetenschappers werken aan een aantal theorieën.
Onderzoekers van het Institut Pasteur in Parijs in Frankrijk hebben het eiwit Cockayne syndroom B (CSB) bestudeerd, dat betrokken is bij het herstel van beschadigd DNA en vroegtijdige veroudering.
Schrijven in het dagboek Nature Communications, legt het team uit dat de niveaus van dit eiwit van nature afnemen naarmate cellen ouder worden, waardoor een proces op gang wordt gebracht dat bekend staat als cellulaire senescentie.
Veroudering en veroudering
Senescentie is een cellulair proces dat het vermogen van een cel om zich te vermenigvuldigen beperkt. Het gebeurt meestal wanneer stressfactoren aanzienlijke schade aan een cel veroorzaken.
Een ouder wordende cel leeft maar kan niet delen. Het heeft een actief metabolisme en scheidt signaalmoleculen af om met andere cellen te communiceren. Dit kan gunstig zijn, zoals tijdens wondgenezing, of nadelig in het geval van chronische ontstekingen.
Mensen met het Cockayne-syndroom hebben een gemuteerde vorm van het CSB-eiwit, wat leidt tot vroegtijdige veroudering en andere symptomen.
Miria Ricchetti, senior onderzoeksauteur, en haar collega's gingen op onderzoek uit of CSB een rol kan spelen bij het stimuleren van normale veroudering.
"We hadden eerder aangetoond dat de afwezigheid of verslechtering van CSB ook verantwoordelijk is voor het disfunctioneren van mitochondriën, de energiecentrale van cellen", legt ze uit. "Deze nieuwe studie onthult dezelfde veranderingen in replicatieve senescentie, een proces dat strikt verband houdt met fysiologische veroudering."
Veroudering uitstellen
Voor hun onderzoek verminderde het team kunstmatig de hoeveelheid CSB-eiwit in huidcellen die in laboratoriumcelcultuur werden gekweekt. Als gevolg hiervan stopten de cellen met repliceren en werden ze ouder.
In controlecellen die de onderzoekers lieten delen, merkten ze echter ook dat de niveaus van CSB geleidelijk begonnen te dalen.
"Uitputting van CSB was verrassend omdat we niet verwachtten dat dit eiwit een regulerende functie zou hebben, en dat dit regulerende vermogen wordt gemedieerd door de niveaus van het eiwit zelf," vertelde Ricchetti. Medisch nieuws vandaag.
"We hadden niet verwacht dat lagere niveaus van het functionele eiwit zo'n dramatisch effect hebben op de proliferatie van normale cellen", vervolgde ze.
Ricchetti's onderzoek wijst op een epigenetisch proces, wat betekent dat het DNA in de aangetaste cellen wordt gemodificeerd zonder mutaties te introduceren. Dit zorgt voor veranderingen in de activiteit van genen, waardoor ze effectief worden in- of uitgeschakeld.
Wat deze epigenetische veranderingen veroorzaakt, is op dit moment onduidelijk.
Belangrijk is dat het team misschien een manier heeft gevonden om dit pad te omzeilen. Door de cellen bloot te stellen aan een stof genaamd MnTBAP die vrije radicalen opruimt, konden ze veroudering voor een beperkte tijd voorkomen.
Hoewel de verbinding geen effect had op de CSB-niveaus, blokkeerde het een deel van de prosenescente route stroomafwaarts van CSB.
Legde Ricchetti uit MNT dat er nog veel meer tests nodig zullen zijn voordat MnTBAP als geneesmiddel beschikbaar komt.
"In de afgelopen jaren is het, althans als bewijs van principe in laboratoriummodellen, aangetoond dat sommige aspecten van fysiologische of pathologische veroudering kunnen worden vertraagd of verbeterd, waardoor nieuwe perspectieven worden geopend voor de regulering van dit tot nu toe beschouwd als onomkeerbare proces."
Miria Ricchetti
