Hoe weet een cel wanneer hij moet stoppen met delen?

Een cel deelt zich niet zomaar eindeloos. Wanneer zij te maken krijgt met beschadigd DNA, een tekort aan energie of te veel oxidatieve stress, kan zij zichzelf in een soort noodrem zetten: een permanente delingstop die senescentie heet. Dit beschermt het weefsel doordat beschadigde cellen hun fouten niet doorgeven aan dochtercellen.

Die noodrem heeft een keerzijde. Op korte termijn is de stilstand nuttig, maar als te veel cellen langdurig in deze toestand blijven, stapelen ze zich op in weefsels. Ze scheiden dan signaalstofjes uit die omliggende cellen beschadigen. Daardoor hangen geaccumuleerde senescente cellen samen met ziekten zoals aderverkalking, gewrichtslijtage en kanker. Hetzelfde patroon is goed gedocumenteerd bij nierschade: een tijdelijke delingstop beschermt de nier bij acuut letsel, maar als die stop te lang duurt, draagt hij juist bij aan blijvende nierziekte.

De cel kent meerdere controlepunten in haar delingscyclus, en elk controlepunt kan reageren op andere signalen. Zo dwingen sommige virussen, zoals het cytomegalovirus, een cel actief tot stilstand op een specifiek controlepunt, zodat het virus zijn eigen genetisch materiaal kan vermenigvuldigen. Replicatiestress, waarbij de machinerie die DNA kopieert beschadigd raakt door reactieve zuurstofdeeltjes, leidt tot arrest op een ander punt.

In kankeronderzoek wordt dit mechanisme gebruikt als aanvalspunt. Experimentele stoffen, waaronder een derivaat van een plantenzuur en een extract uit zoethout, kunnen kankercellen dwingen te stoppen met delen en vervolgens af te sterven. Ook plantaardige alkaloïden blokkeren in laboratoriumonderzoek de deling van dikkedarmkankercellen. Dit is uitsluitend aangetoond in celkweek en bij proefdieren; of het bij mensen werkt, is nog niet onderzocht.