Beeldcredits: HoPo (Wikimedia) ©️CC BY-SA 3.0
Wetenschappers worden geconfronteerd met een nieuwe paradox: een kleine aanpassing op cellulair niveau kan de levensduur aanzienlijk verlengen. Maar deze verlengde levensduur resulteert niet in een resistenter lichaam, maar juist in een gevoeligere structuur.
Wetenschappers van de McGill University in Canada hebben ontdekt dat het opwekken van een lage stressreactie (wetenschappelijk bekend als mitoUPR) in mitochondriën, de energieproductiecentra van cellen, de levensduur verlengt van rondwormen genaamd Caenorhabditis elegans, die als modelorganisme worden gebruikt.1
De kern van het onderzoek is als volgt: de verlenging van de levensduur vindt niet plaats door het vergroten van het vermogen om met stress om te gaan, maar juist door het verminderen van dit vermogen.
Wat gebeurt er als mitochondriën in alarm gaan?
Mitochondriën in de cel spelen een cruciale rol bij de eiwitproductie en het energiemetabolisme. Wanneer deze organellen onder stress staan, wordt een soort alarmsysteem geactiveerd: mitoUPR. Dit systeem activeert de genetische afweer van de cel om te herstellen.
In deze studie ontwikkelden wetenschappers een type worm waarin het gen ATFS-1, de belangrijkste actor van het mitoUPR-systeem, constant actief was. Normaal gesproken wordt dit gen geactiveerd wanneer de cel onder stress staat, maar deze keer werd het constant actief gehouden.
Het resultaat?
Deze wormen zijn beter bestand tegen externe stressfactoren, maar interessant genoeg hebben ze een kortere levensduur.
En wat gebeurde er toen?
Wetenschappers verminderden de activiteit van dit gen geleidelijk met RNA-interferentie (RNAi). Met andere woorden: het gen werd niet volledig uitgeschakeld, maar de werking ervan werd verminderd. Dankzij deze interventie werd een evenwichtspunt bereikt waarbij het ATFS-1-gen laag maar constant actief was.
In dit geval was de levensduur van de wormen aanzienlijk langer dan die van de controlegroep.
Maar pas op! Deze lange levensduur ging niet gepaard met stressbestendigheid. Met andere woorden: de wormen leefden langer, maar ze werden veel gevoeliger voor externe bedreigingen zoals oxidatieve stress, temperatuurschommelingen en zuurstofgebrek.
De verkregen resultaten stellen een biologische aanname die al lang geldig is, rechtstreeks ter discussie. Een lang leven wordt namelijk over het algemeen toegeschreven aan het vermogen om met stress om te gaan. In deze studie werd precies het tegenovergestelde aangetoond.
De onderzoekers keken ook naar de leeftijd waarop deze genetische interventie effectief was. De interventie werkte niet alleen op volwassen leeftijd, maar ook tijdens de ontwikkelingsperiode, die we de kindertijd kunnen noemen, was er sprake van een significante toename van de levensduur.
Dit laat ook zien dat het levensplan op lange termijn wordt bepaald door cellulaire aanpassingen die op jonge leeftijd worden gedaan. Interventies die na de volwassenheid worden uitgevoerd, werken niet erg goed.
Wat vertelt dit onderzoek ons?
Modelorganismen zoals Caenorhabditis elegans spelen een belangrijke rol in het begrijpen van genetische mechanismen vanwege hun eenvoudige structuur. Een aanzienlijk deel van deze mechanismen komt overeen met de mens. Daarom kunnen conclusies over onderwerpen zoals mitochondriale functie, stressreacties en de relatie tussen veroudering en veroudering licht werpen op de menselijke biologie.
Het moet echter duidelijk worden gesteld: het is niet juist om te stellen dat deze resultaten direct toepasbaar zijn op mensen. Geen enkele studie die bij mensen is uitgevoerd, heeft tot nu toe aangetoond dat deze mate van moleculaire interventie het leven verlengt.
- Di Pede Alexa, Ko Bokang, AlOkda Abdelrahman, Tamez González Aura A., Zhu Shusen and Van Raamsdonk Jeremy M. 2025Mild activation of the mitochondrial unfolded protein response increases lifespan without increasing resistance to stressOpen Biol.15240358 http://doi.org/10.1098/rsob.240358[↩]
