Zuurstofsignaal verlengt leven bij wormen via zenuwcircuit
Het lichaam reageert op zuurstoftekort met een noodprogramma. Bij wormen kan dat programma, als het heel gericht wordt geactiveerd, het leven verlengen. Onderzoekers vonden nu precies welke zenuwcellen daarvoor verantwoordelijk zijn.
Als cellen te weinig zuurstof krijgen, activeren ze een beschermend netwerk van reacties. Dit wordt de hypoxische respons (of zuurstoftekortrespons) genoemd. Bij de rondworm Caenorhabditis elegans verlengt het genetisch activeren van dit systeem het leven. Maar welke cellen en signalen daarvoor nodig zijn, was nog onduidelijk.
De onderzoekers activeerden het zuurstoftekort-eiwit HIF-1 gericht in specifieke zenuwcellen. Ze ontdekten dat HIF-1-activiteit in een bepaald type serotonineproducerende zenuwcellen zowel noodzakelijk als voldoende was om het leven van de wormen te verlengen. Serotonine (een stof die signalen doorgeeft aan andere cellen) speelt daarin een sleutelrol.
Het circuit stap voor stap
Vanuit de serotonineproducerende zenuwcellen loopt het signaal naar een tweede type zenuwcel. Dat gebeurt via een serotoninontvanger, en ook andere signaalstoffen zoals GABA, tyramine en een klein eiwit bleken deel van dit circuit. Ten slotte spelen zenuwcellen die zuurstof en kooldioxide meten een rol verderop in de keten.
Het onderzoek toont aan dat het levensverlengend effect van de zuurstoftekortreactie niet overal in het lichaam tegelijk hoeft te werken. Een specifiek zenuwcircuit lijkt de regie te voeren. De auteurs zien dit als een aanwijzing voor mogelijk bruikbare aangrijpingspunten bij zoogdieren, maar benadrukken dat effecten bij wormen niet direct vertaald kunnen worden naar mensen. Het onderzoek verscheen in eLife.
Waarom dit relevant is
Tot nu toe richtte onderzoek naar de zuurstoftekortreactie zich op directe effecten in cellen. Dit onderzoek laat zien dat het zenuwstelsel als coördinator kan fungeren. Dat is een andere invalshoek voor het begrijpen van hoe stressreacties de levensduur beïnvloeden. Vertaling naar mensen vereist verder onderzoek.
Zoektermen om verder te zoeken: HIF-1 levensduur zenuwcellen, zuurstoftekortreactie levensduur C. elegans, serotonine zenuwcircuit veroudering