Onderzoekers hebben ontdekt hoe een ontwikkelend embryo tekenen van veroudering ongedaan kan maken. Hierdoor lijkt het jonger dan de bevruchte eicel waaruit het is ontstaan. Deze vondst leidt mogelijk tot manieren om verouderingsziektes terug te draaien.
Een van de grootste mysteries van het leven is hoe oudere individuen jeugdige nakomelingen kunnen voortbrengen. Al onze cellen vertonen tekenen van ouderdom. In de loop van de jaren stapelt schade vanuit onze omgeving en ons eigen lichaam zich op in de cellen. Toch zijn ei- en zaadcellen in staat om een baby te produceren die biologisch gezien jonger is dan de ouders.
Vroeg oud
Biologen hebben lang gedacht dat de groep cellen waaruit ei- en zaadcellen ontstaan en die genen overdraagt op volgende generaties, de kiembaan, immuun is voor veroudering. Maar recent onderzoek laat zien dat de kiembaan wel degelijk veroudert. Sterker nog, zodra de embryo’s zich nestelen in de baarmoeder start de aftakeling al. Dat is veel eerder dan we tot nog toe dachten.
‘Als het embryo zo vroeg al veroudert, dan is de vraag: wanneer begint het precies?’ zegt geneticus Vadim Gladyshev van het Brigham and Women’s Hospital in Boston.
Schade door veroudering kun je zien als veranderingen in de patronen van bepaalde chemische ‘vlaggetjes’ op het DNA in cellen. Die vlaggetjes ontstaan door een proces dat methylering wordt genoemd. Deze ‘epigenetische klok’ komt vrij goed overeen met chronologische leeftijd, waardoor je het patroon van vlaggetjes kunt gebruiken om veroudering te volgen in cellen en weefsels.
Maat voor veroudering
Gladyshev en zijn collega’s hebben naar deze epigenetische veranderingen gekeken in cellen en weefsels van een muizenembryo. Het team vond dat deze maat voor veroudering afnam wanneer het vroege embryo zich ontwikkelde tot een blastocyst, het holle balletje dat ontstaat wanneer een bevruchte eicel zich deelt. De minste veroudering werd gezien op het moment dat het embryo zich nestelde in de baarmoederwand. Terwijl het embryo zich verder ontwikkelde, nam de maat voor veroudering weer toe.
Het team keek ook naar data van menselijke embryo’s, en vond een soortgelijk patroon. Ze konden alleen niet elk stadium van de vroege ontwikkeling bestuderen, omdat het wegens ethische bezwaren verboden is om menselijke embryo’s te kweken die ouder zijn dan veertien dagen.
Onvolwassen cellen
Deze ontdekking wijst op een verjongingsmechanisme die veroudering tot een minimum beperkt voor een nieuw individu aan het leven begint, zegt Gladyshev.
Veroudering kan ook ongedaan gemaakt worden in volwassen cellen door ze te herprogrammeren naar een meer ‘onvolwassen’ stadium. Deze cellen noemen we pluripotente stamcellen. Deze herprogrammering zorgt er echter ook voor dat deze cellen hun gespecialiseerde volwassen functies verliezen. Dit maakt deze cellen minder geschikt om schade door veroudering te repareren. Gladyshev hoopt dat verder onderzoek kan helpen om te zien of ze die twee processen – veroudering en specialisatie – van elkaar kunnen scheiden.
‘Dit is een opwindende bevinding, omdat het wijst op een natuurlijk verjongingsmechanisme dat de biologische tijd in geslachtscellen reset gedurende de eerste dagen van ontwikkeling’, zegt geneticus Juan Carlos Izpisúa Belmonte van het Salk Instituut in Californië.
