Milde mitochondriale stress verlengt leven bij wormen
Een beetje schade in je energiefabriekjes kan je langer laten leven. Dat klinkt tegenstrijdig, maar onderzoek bij wormen laat zien hoe dit mechanisme werkt op moleculair niveau. Het pad loopt via een onverwachte schakel: een kinase die normaal zenuwcellen repareert.
Mitochondria zijn de energiefabrieken van de cel. Ze produceren ATP, de brandstof die cellen nodig hebben. Daarbij ontstaat als bijproduct superoxide: een reactief zuurstofmolecuul dat schade kan aanrichten. Toch weten onderzoekers al langer dat een lichte verhoging van superoxide in mitochondria het leven verlengt bij meerdere modelorganismen. De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Redox Biology, brengt bij wormen (Caenorhabditis elegans) in kaart hoe dit signaal van de mitochondria naar de celkern reist.
De onderzoekers werkten met wormen zonder het gen sod-2, dat normaal superoxide afbreekt. Deze wormen hebben hogere superoxide-niveaus en leven langer. Via RNA-sequencing, een techniek die meet welke genen actief zijn, zagen ze dat genen betrokken bij afweer en huidvorming sterker tot expressie kwamen. Dat suggereert dat mitochondria via een signaalketen de celkern informeren en zo het onderhoudsgedrag van de cel beïnvloeden.
Een kinase uit de zenuwgenezing als sleutelspeler
Daarna deden de onderzoekers een gerichte zoekactie naar welke kinases, eiwitten die andere eiwitten activeren, nodig zijn voor de verlengde levensduur. Ze vonden 25 kandidaten. Eén ervan, het kinase MAK-2, bleek specifiek de levensduur van de sod-2-wormen te beïnvloeden zonder effect op normale wormen. MAK-2 is normaal gesproken betrokken bij het herstel van beschadigde zenuwuitlopers. Dat het hier opduikt in een levensduurpad is een onverwachte vondst. De onderzoekers identificeerden een signaalroute die via SEK-3, PMK-3, MAK-2 en CEBP-1 loopt.
Wat betekent dit voor verouderingsonderzoek?
Dit onderzoek is gedaan bij wormen. De bevindingen zijn niet direct toepasbaar op mensen. Maar het mechanisme van milde mitochondriale stress als levensduurverlenging, ook wel mitohormesis genoemd, is een actief onderzoeksgebied. Begrijpen welke signaalroutes dit effect mogelijk maken, is een eerste stap naar het identificeren van aanknopingspunten voor toekomstige ingrepen. Die stap is hier gezet, al is de weg naar klinische toepassingen nog lang.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- mitohormesis levensduurverlenging
- mitochondria-naar-kern signalering
- reactieve zuurstofsoorten veroudering