Zelfs op moleculair niveau, helpt kalmer aan doen ons met het
hanteren van stress
Berkeley - Wetenschappers van de University of
California, Berkeley, hebben een nieuwe moleculaire route
aangegeven, kritisch op veroudering, en heeft bevestigd dat het
proces gemanipuleerd kan worden om te helpen oud bloed weer als
nieuw te laten lijken.
De onderzoekers bevonden dat het bloedstamcel
'vermogen om schade veroorzaakt door oneigenlijke eiwit plooien in
de mitochondriën, een energie-station van een cel, te repareren van
cruciaal belang is voor hun overleving en het regeneratievermogen.
De ontdekking, die in het 20 maart nummer van het
tijdschrift Science wordt gepubliceerd, heeft betrekking op het
onderzoek naar het omkeren van verouderingstekens, een proces
waarvan men denkt dat het wordt veroorzaakt door verhoogde
cellulaire stress en beschadiging.
"Uiteindelijk sterft een cel af als die niet goed
met stress weet om te gaan," zei studie senior auteur Danica Chen,
assistent-professor in het Department of Nutritional Sciences in de
Toxicol. "We bevonden dat bij vertraging van de activiteit van de
mitochondriën in de bloed stamcellen van muizen, we in staat waren
om hun vermogen om stress te hanteren en oud bloed te verjongen te
verbeteren. Dit bevestigt het belang van deze route in het
verouderingsproces."
Mitochondriën - gastheer van een veelheid van
eiwitten - hadden geplooid moeten worden om goed te kunnen
functioneren. Wanneer het plooien misgaat, gaat de mitochondriale
ontplooide-eiwit respons, of UPRmt, in een versnelling om de
productie van specifieke eiwitten te herstellen of juist te
verwijderen.
Chen's lab struikelde over het belang van UPRmt in
de bloed stamcel veroudering tijdens het bestuderen een klasse
eiwitten die bekend staat als sirtuins, en die steeds meer worden
erkend als stressbestendigheids regulators.
Onderzoekers hebben gemerkt dat niveaus van één
bepaalde sirtuin, SIRT7 verhogen als een manier om cellen te helpen
om te gaan met stress uit verkeerd geplooide eiwitten in de
mitochondriën. Met name nemen SIRT7 spiegels af met de leeftijd.
Er is weinig onderzoek naar de UPRmt weg, maar
studies in rondwormen deed vermoeden dat hun activiteit toeneemt
wanneer er een uitbarsting van mitochondriale groei is.
Chen merkte op dat volwassen stamcellen doorgaans
in een rustige stand-by modus verkeren met weinig mitochondriale
activiteit. Ze worden alleen geactiveerd wanneer dat nodig is om
weefsel aan te vullen, waarbij op die tijd mitochondriale activiteit
zich verhoogt en de stamcellen prolifereren en differentiëren.
Wanneer-eiwitplooiing problemen zich voordoen, zou echter deze
snelle groei tot meer schade kunnen leiden.
"We isoleerden bloed stamcellen van oudere muizen
en bevonden dat als we niveaus van de SIRT7 verhoogden, waren we in
staat om mitochondriaal-eiwitplooiing stress te verminderen," zei
Chen. "We hebben toen bloed stamcellen terug getransplanteerd in de
muizen, en SIRT7 verbeterde de regeneratieve capaciteit van de bloed
stamcellen '."
De nieuwe studie bevond dat een bloedstamcellen
tekort in SIRT7 meer prolifereerden. Deze snellere groei is te
danken aan toegenomen eiwitproductie en verhoogde activiteit van de
mitochondriën, en het vertragen van dingen neerwaarts lijkt een
cruciale stap in het geven van tijd aan de cellen om van stress te
herstellen, bevonden de onderzoekers. Chen vergeleek dit met een
auto-ongeluk of een vastgelopen auto die het verkeer op een snelweg
ophield.
"Je kunt deze opstopping hanteren door alle auto’s
die de weg blokkeren te verwijderen, maar u kunt ook auto’s
tegenhouden om de snelweg op te komen, zei ze. "Als er een
mitochondriaal-eiwit plooi problemen zijn, is er een file in de
mitochondriën. Als je voorkomt dat zich meer eiwitten vormen en
toegevoegd worden aan de mitochondriën, helpt u de opstopping te
verminderen."
Tot dit onderzoek was het onduidelijk welke stress
signalen de overgang van stamcellen van en naar de rustige modus
reguleerde, en hoe dat verband hield met weefselregeneratie tijdens
veroudering.
"Het identificeren van de rol van deze route in de
mitochondriaal bloedstamcellen geeft ons een nieuw doel om het
verouderingsproces te regelen", zei Chen.
Vertaling Shanti Onneweer
