Een genschakelaar om gezond oud te kunnen worden

Ouder worden gaat vaak gepaard met een afname van spierkracht en het ontstaan van ouderdomsziekten. Het is bekend dat een caloriebeperkt dieet verouderingsprocessen kan vertragen en daardoor het ontstaan van deze ziekten. Onderzoekers van het European Research Institute for the Biology of Ageing (ERIBA) in Groningen en het Leibniz Institute on Aging – Fritz Lipmann Institute (FLI) in het Duitse Jena hebben aan de hand van een muismodel aangetoond dat de genschakelaar C/EBPβ-LIP een rol speelt in het verouderingsproces. Zonder LIP leven muizen langer en blijven ze ook zonder een caloriebeperkt dieet fit. Deze onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het toonaangevende tijdschrift eLife.

Veroudering geldt als een belangrijke risicofactor voor afname van lichamelijke krachten en het ontstaan van leeftijdsafhankelijke aandoeningen zoals kanker, hart- en vaatziekten, diabetes mellitus type 2 en de ziekte van Alzheimer. Uit een groot aantal studies is gebleken dat diverse organismen, zoals vliegen, wormen, vissen en muizen, een veel lagere kans op leeftijdsafhankelijke aandoeningen hebben en zelfs fitter zijn op latere leeftijd als gevolg van caloriebeperkte voeding. Maar ja, wie wil er nu levenslang op dieet?

Daarom is het belangrijk om na te gaan waarom veranderingen in de calorie-inname de gezondheid tijdens het verouderingsproces beïnvloeden en welke genen hierbij een rol spelen. Aan de hand van deze informatie kunnen nieuwe therapieën worden ontwikkeld die veroudering en het ontstaan van leeftijdsafhankelijke aandoeningen kunnen tegengaan.

In een eerder onderzoeksproject hebben onderzoekers van ERIBA in Groningen en het FLI in het Duitse Jenaaangetoond dat het eiwitcomplex mTORC1 de stofwisseling van muizen beïnvloedt via de genschakelaar C/EBPβ. Van C/EBPβ bestaat een korte (LIP-)variant en een lange (LAP-)variant. Bij een hoge mTORC1-activiteit stijgt het LIP-gehalte (korte variant).

De mTORC1-activiteit is afhankelijk van de voedselinname en kan aanzienlijk worden verminderd door een caloriebeperkt dieet. Door deze vermindering wordt de vorming van LIP tegengegaan. Permanente onderdrukking van de LIP-productie bij een door de onderzoekers ontwikkelde muissoort leidt tot een gezondere stofwisseling met een afname van het lichaamsgewicht en een toename van de insulinesensitiviteit. Zonder een caloriebeperkt dieet bleken de genetisch veranderde LIP-arme muizen - net als de muizen mét een caloriebeperkt dieet - een gezondere stofwisseling te hebben.

Fitter op de oude dag?

Naar aanleiding van deze resultaten hebben de onderzoekers onderzocht of een afname van LIP – net als een dieet – leidt tot een betere conditie op latere leeftijd. “Uit de nieuwe studie komt naar voren dat de LIP-arme muizen op latere leeftijd slanker zijn, beter kunnen omgaan met veranderingen in de bloedsuikerspiegels, een jonger immuunsysteem hebben, aanzienlijk fitter zijn en een betere motorische coördinatie hebben”, aldus Cornelis Calkhoven, voormalig leider van de onderzoeksgroep van het FLI en de huidige leider van de onderzoeksgroep genregulatie en veroudering van het ERIBA.

Daarnaast kregen LIP-arme muizen op latere leeftijd minder vaak kanker dan muizen uit de controlegroep. “We hebben aangetoond dat LIP-arme vrouwtjesmuizen een ongeveer 20% langere levensduur hebben dan muizen uit de controlegroep”, zegt Christine Müller, onderzoeker van het ERIBA. Dit duidt op een verlenging van de levensduur door afname van LIP. Hoewel LIP-arme mannetjesmuizen niet langer leefden, traden sommige leeftijdsafhankelijke aandoeningen ook bij hen minder vaak op. “Indien we nieuwe therapieën kunnen ontwikkelen die het LIP-gehalte in het lichaam verlagen of het effect van LIP verminderen, kunnen we leeftijdsafhankelijke aandoeningen straks misschien tegengaan zonder een beperkend dieet te hoeven voorschrijven”, aldus Müller.

Zijn alleen vrouwen gebaat bij een dergelijke interventie? “Dat is moeilijk te zeggen, omdat onze resultaten gelden voor een specifieke genetisch veranderde muissoort”, zegt Calkhoven. Ook andere studies over caloriebeperking laten man-vrouwverschillen zien die nog niet helemaal zijn opgehelderd. “Daarom moeten we doorgaan met ons onderzoek, zodat we deze geslachtsverschillen beter kunnen gaan begrijpen.” Toch laat deze studie zien dat een afname van het LIP-gehalte of het blokkeren van de functie van LIP nieuwe mogelijkheden zou kunnen bieden om leeftijdsafhankelijke aandoeningen te voorkomen of het verouderingsproces af te remmen.

Lees hier de publicatie in eLife.

Over ERIBA

Het European Research Institute for the Biology of Ageing (ERIBA) is een onderzoeksinstituut van het Universitair Medisch Centrum Groningen en de Rijksuniversiteit Groningen. In ERIBA doen topwetenschappers met hun onderzoeksgroepen fundamenteel onderzoek naar het verouderingsproces en ziekten die daarmee gepaard gaan. Het onderzoek wordt uitgevoerd op celniveau en met modelorganismen zoals wormen en fruitvliegjes. Centraal staat de vraag welke mechanismen ten grondslag liggen aan ziekten zoals Alzheimer en Parkinson, maar ook wat de basale oorzaken zijn van tumorvorming en Diabetes Mellitus.

Bron: persbericht UMCG