Je leest:

De biologie van veroudering

De biologie van veroudering

Auteur: | 18 juni 2013

Veroudering lijkt onvermijdelijk. Maar waarom eigenlijk?

‘De cumulatieve veranderingen na de geboorte.’ De definitie die de online encyclopedie Wikipedia geeft van het fenomeen ‘veroudering’ is even prachtig als nietszeggend. Er valt niet uit op te maken waarom die veranderingen optreden en, belangrijker, waar ze uit bestaan. ‘We worden steeds ouder’ is dan ook een vreemde bewering. ‘De gemiddelde leeftijd waarop wij doodgaan (onze levensverwachting) neemt toe’ is al veel beter.

Strikt genomen is verouderen precies hetzelfde als je leven leven. Die twee zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. De vraag ‘waarom verouderen wij’ is dus nauw verbonden met de vraag ‘waarom leven wij?’ Daarover kunnen we kort zijn. Volgens de onwrikbare wetten van de thermodynamica, die zeggen dat de chaos of entropie van alles in de kosmos alleen maar toeneemt, kunnen wij als zeer geordend organisme alleen maar bestaan dankzij voortdurend verbruik van enorme hoeveelheden energie.

Die halen we, samen met de bouwstenen van ons eigen lijf, uit ons voedsel. Dat voedsel bestaat dankzij het vermogen van planten om energie uit zonlicht om te zetten in stofjes die wij kunnen verteren en opbranden of gebruiken om iets anders van te maken. Zo simpel is het. Energie is de lijm die ons bindt en zonder energie vallen we uit elkaar.

De wet van de entropie is voortdurend bezig om aan onze stoelpoten te zagen. De neiging tot slijtage en uiteenvallen is dus een natuurlijke neiging. Daarom zou je kunnen zeggen dat veroudering niks anders is dan een race tegen de entropie, een race die we op termijn altijd zullen verliezen. De vraag is natuurlijk of we die race, zoals nu gebruikelijk is, definitief moeten verliezen na een jaar of tachtig, negentig.

Er zijn wetenschappers die vinden van niet. Die zien ouderdomsverschijnselen zelfs als een bestrijdbare kwaal. Ons lijf vormt zich immers vanuit een enkele bevruchte eicel tegen alle wetten van de chaos in en het zit vol met zeer geavanceerde controle- en herstelmechanismen die we steeds beter leren begrijpen. Met medicijnen en een gezonde leefstijl kunnen we die mechanismen stimuleren.

Ook de technologie om ‘defecte’ onderdelen te vervangen ontwikkelt zich in een razend tempo, dus als we er op tijd bij zijn lijkt er geen enkele reden waarom we niet het eeuwige leven zouden kunnen hebben. Dat klinkt logisch, maar is het toch niet, zoals ook hiervoor is beschreven in de box ‘Het nut van veroudering’.

Verouderen vanaf dag nul

Verouderen begint al in de baarmoeder. Als wij kinderen krijgen zijn we al behoorlijk wat jaartjes op weg. Toch veroudert de mensheid als zodanig niet. Uit onze ‘oude lijven’ ontspruit steeds weer jong leven. Hoe kan dat eigenlijk? Goedbeschouwd is de bron van de eeuwige jeugd eigenlijk al heel lang bekend, alleen beseffen we dat niet zo: het zijn onze geslachtscellen, en dan met name de eicellen. Die bezitten namelijk het geheime recept om van elke oude cel weer een kakelverse te maken, zolang die oude cel maar niet te veel is beschadigd. Hoe zit dat?

Verouderen begint al vanaf het moment dat je geboren bent. En zelfs daarvoor, in de baarmoeder, verouder je al.

In de kern van de eicel zit de helft van de erfelijke informatie (de genen op het DNA) die nodig is om een nieuw mens te maken. In de kern van een zaadcel zit de andere helft. Die informatie is als de helft van een open boek. Het samensmelten van zaad- en eicel maakt het boek compleet.

De bevruchte eicel, het nieuwe mens in de maak, gaat nu delen in twee, vier, acht, … tot uiteindelijk 50 biljoen (een 5 met 13 nullen) cellen. Elk van die cellen krijgt een volledige kopie van het boek mee. Heel belangrijk daarbij is dat het boek niet alleen goed wordt gekopieerd, maar dat het in eerste instantie ook ‘open’ blijft. Alles wat er in staat moet leesbaar blijven. Dat geldt alleen in het prille begin van ons leven.

Al heel snel worden er een paar cellen apart gezet, die de geslachtscellen van de nieuwe mens in de maak zullen worden. De overige cellen gaan nu in een hoog tempo aan de slag om het lichaam te vormen dat die geslachtscellen in staat zal stellen om weer een volgende generatie te maken. Het is in dat proces dat het boek steeds verder dicht gaat. Elke cel houdt alleen die pagina’s open die nodig zijn voor de taken waar dat betreffende weefsel voor staat. En voor de meeste cellen geldt dat ze vanaf dat moment ook nog maar een beperkt aantal keren kunnen delen.

Geprogrammeerde zelfmoord

De ontwikkeling tot een volwassen individu – dat wil zeggen: een individu dat in staat is zichzelf voort te planten – is een volkomen autonoom proces. Onze cellen werken daarbij een onvoorstelbaar complex, maar desondanks strak scenario af. De receptuur voor dat programma staat in het genetische materiaal. Onze cellen lezen en interpreteren die receptuur en maken er ons lichaam mee. Ze hebben daarbinnen maar een beperkt aantal keuzes: delen, specialiseren (differentiëren), veranderen van vorm, ergens naar toe bewegen (migreren), of gewoon hun werk doen, zoals prikkelgeleiding voor een zenuwcel, stofjes produceren voor een kliercel, of samentrekken in het geval van een spiercel.

Omdat cellen onzelfzuchtig zijn en enkel en alleen bestaan voor het geheel, het lichaam, hebben ze ook een laatste keuze, en die is doodgaan. Als een cel niet langer nodig is of om een andere reden moet worden opgeruimd krijgt hij de opdracht van naburige cellen om er een eind aan te maken. Dat proces wordt apoptose genoemd: geprogrammeerde celdood. Dat gebeurt ook als er in de cel zelf iets ernstig mis gaat; de cel pleegt als het ware zelfmoord.

Cellen staan voortdurend in contact met elkaar. Ze geven elkaar chemische signalen. Sommige van die signalen werken lokaal, andere werken op grotere afstanden via transport door de bloedbaan of prikkelgeleiding door de zenuwen. Dit hele proces van ontwikkeling en onderhoud zit vanzelfsprekend barstensvol controlemechanismen die ervoor zorgen dat het geheel in balans blijft. Dat betekent dat een organisme altijd als geheel reageert op veranderingen in een deel ervan, een belangrijk principe voor de rest van dit verhaal.

Pieken rond dertig

De ontwikkeling vooruit gaat door tot ongeveer ons dertigste levensjaar. Dan zijn onze spiermassa, de dichtheid van onze botten, de capaciteit van ons hart- en bloedvatstelsel allemaal maximaal. De productie van de geslachtshormonen oestrogeen en testosteron is op zijn top en de aanleg van ons brein is volbracht. Natuurlijk hebben er in die dertig jaar ook al de nodige verouderings- en slijtageprocessen plaatsgevonden, maar de balans slaat door ten gunste van de opbouw, niet van de afbraak. Die piek duurt even, maar daarna gaat ons lichaam aan het afbouwen.

Je hoogtepunt ligt tussen de 20 en de 30, daarna wordt het minder

Geen verouderingsprogramma

Er is veel onderzoek gedaan naar de vraag of er aan veroudering ook een programma ten grondslag ligt, en of veroudering dus gewoon het geplande vervolgprogramma is van onze ontwikkeling. Ons ontwikkelingsproces is een strak geprogrammeerd proces dat uiteindelijk leidt tot een lichaam, een ‘soma’, dat er voor kan zorgen dat de (evolutionair gesproken niet-verouderende) geslachtscellen naar de volgende generatie kan leiden.

Dit ontwikkelingsprogramma kenmerkt zich door genen die de regie hebben over het verloop van het programma. Het programma is ook heel strak geregisseerd volgens een onwrikbare, vaste volgorde. Is het verouderingsproces op eenzelfde manier geprogrammeerd? Zoals in de box ‘Nut van veroudering’ is uitgelegd lijkt veroudering een bijproduct van selectie voor optimale levensduur. Er zijn genen die deze levensduur reguleren en er is genetische variatie voor levensduur.

Maar het verouderingsproces zelf verloopt niet volgens zo’n vast stramien. Er is variatie in het verloop en ook de uiteindelijke doodsoorzaak varieert van persoon tot persoon. Deze variatie ontstaat doordat schade per definitie toevallig gebeurt in elk individueel leven en omdat het door omgevingsveranderingen zichtbaar gemaakte verouderingsproces maar onder hele zwakke natuurlijke selectie heeft gestaan. Daarom is het verouderingsproces niet geprogrammeerd. Alles bij elkaar genomen is veroudering een volkomen natuurlijk, logisch en ingebakken proces.

In plaats van ons bezig te houden met de vraag of we veroudering kunnen tegengaan moeten we ons misschien afvragen of veroudering ook synoniem moet zijn met de vermindering van de kwaliteit van leven die er nu bij lijkt te horen. Kunnen we ons niet beter bezig houden met de vraag hoe we het verouderingsproces zo soepel en prettig mogelijk kunnen laten verlopen? Ouder worden we hoe dan ook, maar hoe voorkomen we alle vervelende bijverschijnselen?

Dat roept overigens automatisch ook de vraag op wanneer we moeten stoppen met het bestrijden van die bijverschijnselen omdat het mooi is geweest. Dat is een vraag met vele facetten, waarop elk antwoord vergaande ethische consequenties heeft. Het is wel een vraag die we onvermijdelijk een keer zullen moeten stellen.

Dit artikel is een publicatie van Stichting Biowetenschappen en Maatschappij.
© Stichting Biowetenschappen en Maatschappij, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 18 juni 2013
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.