Nieuw mechanisme

Bij ouderdomsziekten als Alzheimer en Huntington hopen schadelijke eiwitten zich langzaam maar zeker op in de hersencellen van patiënten. Een mogelijke vorm van behandeling is dan ook het tegengaan van zo’n ophoping. De onderzoekers uit Washington ontdekte eerder al dat bij rondwormen, vliegen en muizen die leven met voedseltekort weinig schadelijke eiwitten voorkomen. Zij wilden verder bekijken hoe voedseltekort het proces van veroudering vertraagt en stuitten daarbij op een heel nieuw mechanisme. Zuurstoftekort in cellen heeft hetzelfde effect als voedseltekort, maar werkt via een compleet andere signaalroute.

Alle cellen van de rondworm (C. elegans) zijn in deze afbeelding rood gekleurd. De cellen kunnen bij zuurstoftekort overschakelen op een beschermende modus. Sommige rondwormen activeren deze modus ook onder normale omstandigheden. Zulke wormen leven langer en krijgen minder snel last van ouderdomsziekten dan normale wormen.

Wikimedia Commons by PLoS Biology via CC BY 2.5

Wikimedia Commons by PLoS Biology via CC BY 2.5

De beschermende modus in rondwormen staat onder controle van het eiwit HIF. Als er gewoon zuurstof aanwezig is, wordt HIF afgebroken door een tweede eiwit: VHL-1. Wormen die geen VHL-1 kunnen maken, produceren altijd HIF, zelfs als er zuurstof genoeg is. Zulke rondwormen bleken uiteindelijk wel dertig procent langer te leven dan wormen die netjes VHL-1 uitscheiden. Bovendien waren de langlevende wormen resistent tegen opeenhoping van schadelijke eiwitten. Activatie van de beschermende modus verlengt dus niet alleen de duur van het leven, maar zorgt er ook voor dat wormen een groot deel van hun leven vrij blijven van ouderdomsziekten.

Tumoren

De reactie op zuurstoftekort, waarbij HIF en VHL-1 een belangrijke rol spelen, is niet uniek voor rondwormen. Sterker nog, de signaalroute komt voor bij allerlei organismen inclusief mensen. Mogelijk kunnen we in de toekomst ouderdomsziekten en veroudering aanpakken door de activiteit van HIF aan te passen. Daarvoor is het wel nodig dat wetenschappers de werking van HIF nog preciezer kennen. Zelfs dan is knutselen aan de activiteit van HIF waarschijnlijk niet zonder gevaar. Veranderingen in het DNA van VHL-1 kunnen leiden tot tumorvorming. Het lijkt dan ook verstandig HIF alleen te activeren in cellen die niet snel delen, zoals hersencellen of spiercellen.

Zie ook

Veroudering voorspeld (Kennislinkartikel) De muis, het radicaal en de dood (Bionieuws)