ATP-beschikbaarheid beïnvloedt levensduur van gistcellen
Mitochondriën produceren minder energie naarmate cellen ouder worden. Maar is dat energieverlies een oorzaak van veroudering, of slechts een gevolg? Wetenschappers hebben dat nu voor het eerst direct getest in een levend organisme.
Onderzoekers bouwen een kunstmatig systeem in gistcellen (Saccharomyces cerevisiae) in. Ze gebruikten een transporteiwit van een parasiet om de cel in staat te stellen ATP van buiten op te nemen. ATP is de energiemunt van de cel: het molecuul dat vrijkomt bij de stofwisseling en dat cellen gebruiken voor vrijwel alle processen. De studie verscheen in het tijdschrift eLife.
Minder ATP verkortte leven, meer ATP verlengde het
Wanneer de onderzoekers de hoeveelheid ATP in de cel verlaagden, leefden de gistcellen korter. Wanneer ze de ATP-concentratie verhoogden door extra ATP van buiten toe te voegen, leefden de cellen met het transporteiwit langer. De cellen vertoonden minder kenmerken van een verouderingstoestand die samenhangt met slecht werkende mitochondriën. Dat is een specifiek pad naar celveroudering dat de onderzoekers de ‘mitochondriale disfunctie-gerelateerde verouderingstoestand’ noemen.
Opvallend was een tweede bevinding: ook gistcellen zonder het transporteiwit leefden langer als er extra ATP in de omgeving aanwezig was. Dat wijst op een aanvullend mechanisme waarbij de cel reageert op ATP buiten de cel. De twee routes werkten via verschillende moleculaire processen, zo bleek uit analyse van de genactiviteit.
Een aanwijzing, geen oplossing
Dit is een studie in gistcellen. Gist is een veelgebruikt model voor basisprocessen in celveroudering, maar de bevindingen gelden niet automatisch voor menselijke cellen of organismen. De resultaten geven wel voor het eerst direct bewijs dat de beschikbaarheid van cellulaire energie een directe rol speelt bij het bepalen van hoe lang een cel leeft. Vervolgonderzoek moet uitwijzen of vergelijkbare mechanismen ook in dierlijke of menselijke cellen actief zijn.
Zoektermen om verder te zoeken: cellulaire energiehomeostase replicatieve levensduur, mitochondriale disfunctie celveroudering gist, ATP-beschikbaarheid metabole veroudering