CO₂ in je bloed opent kanalen in cellen
Elke keer dat je uitademt, daalt de CO₂-concentratie in je bloed even. Maar CO₂ doet meer dan gassen afvoeren: het opent kleine kanaaltjes in celmembranen die normaal gesloten blijven. Dat heeft gevolgen voor hoe cellen communiceren, en mogelijk voor veroudering.
Connexinen zijn eiwitten die kleine poortjes vormen in het membraan van cellen. Via die poortjes, hemikanalen genaamd, kunnen moleculen de cel in of uit. Onder normale omstandigheden zijn ze gesloten. Maar onderzoekers ontdekten dat het connexine connexine-43 (Cx43) sterk reageert op CO₂ in een bereik dat je normaal in het lichaam aantreft: van 20 tot 70 millimeter kwikdruk.
Een specifiek motief in het eiwit
Hoe weet Cx43 dat er CO₂ is? Het eiwit bevat een specifiek stukje, het carbamoleringsmotief, dat CO₂-moleculen direct kan binden. Daardoor verandert de vorm van het eiwit net genoeg om het kanaal te openen. De studie, gepubliceerd in eLife, gebruikte meerdere technieken om dit aan te tonen: kleurstofbelading in cellen, metingen van elektrische stromen door celmembranen en realtime meting van ATP-afgifte, waarbij ATP een signaalstof is die cellen naar buiten sturen als ze worden geactiveerd.
Gerichte mutaties in het carbamoleringsmotief schakelden de CO₂-gevoeligheid uit. Dat bevestigt dat dit specifieke stukje van het eiwit de sleutel is.
Relevantie voor veroudering en celcommunicatie
Cx43 is een van de meest voorkomende connexinen in het menselijk lichaam. Het speelt een rol in hart, hersenen, huid en botten. Bij veroudering verandert de activiteit van connexinen, wat de communicatie tussen cellen verstoort. Als CO₂-niveaus die kanalen aanzetten, dan heeft elk weefsel met wisselende CO₂-concentraties een mechanisme om celcommunicatie te reguleren dat tot nu toe over het hoofd werd gezien.
De bevinding is fundamenteel van aard. Klinische toepassingen zijn nog ver weg. Maar het opent een nieuwe vraag: welke rol spelen CO₂-gevoelige kanalen in het verouderingsproces van weefsels?