Onderzoekers denken eruit te zijn!

De evolutietheorie is prachtig, maar levert ook wel enkele interessante vraagstukken op. Bijvoorbeeld: waarom worden we ouder, takelen we af en gaan we uiteindelijk dood?

Natuurlijke selectie
We evolueren dankzij natuurlijke selectie. Deze natuurlijke selectie resulteert in individuen die het best aangepast zijn aan hun omgeving en dus de beste kansen hebben om zich voort te planten en hun genen aan de volgende generatie door te geven. Hoe belangrijker een bepaald kenmerk is voor het voortplantingssucces, hoe sterker er op dat kenmerk geselecteerd zal worden. In theorie zou je verwachten dat het leidt tot individuen met kenmerken die veroudering voorkomen, want deze individuen zouden hun genen bijna oneindig door kunnen geven. Maar het tegendeel is waar: vrijwel elke soort op deze planeet heeft namelijk met ouderdom te maken.

Theorie
Hoe is dat te verklaren? Onderzoekers hebben er al een paar decennia een interessante theorie over. Deze stelt dat er geselecteerd wordt op genen die een positief effect hebben op het voortplantingssucces, zonder dat er daarbij gekeken wordt naar het nadelige effect dat deze genen op lange termijn – dus nadat het voortplantingssucces een feit is – op de levensduur hebben. In andere woorden: als een bepaalde genmutatie resulteert in meer nageslacht, maar de levensduur van het individu verkort, is dat – evolutionair gezien – geen enkel probleem. De kortere levensduur wordt dan namelijk gecompenseerd door het feit dat het individu in korte tijd heel veel jongen – met zijn genen – op de wereld kan zetten. Door de tijd heen zal er dan ook actief op deze mutaties – die resulteren in een betere fitness en dus meer jongen, maar tegelijkertijd leiden tot veroudering – geselecteerd worden.

WIST JE DAT…

…deskundigen verwachten dat de levensduur de komende eeuw blijft stijgen? Lees er hier alles over!

Praktijk
Een prachtige theorie. Maar in de praktijk lukte het onderzoekers niet om er bewijs voor te vinden. Tot nu. “De evolutionaire theorie omtrent veroudering verklaart alles zo mooi, maar het ontbrak aan echt bewijs dat aantoonde dat dit in de natuur ook echt gebeurde,” legt onderzoeker Jonathan Byrne uit. “Evolutie wordt blind voor de effecten van mutaties die ouderdom promoten, zolang die verouderingseffecten pas ontstaan nadat de voortplanting gestart is. Ouderdom is dus echt een stukje evolutionaire onoplettendheid.”

Dertig genen
Byrne en collega’s bestudeerden rondwormen die behoren tot de soort Caenorhabditis elegans. Ze identificeerden 30 genen die een cruciale rol spelen in een proces dat autofagie wordt genoemd. Dit is een proces dat van cruciaal belang is voor de overlevingskansen van cellen en de gezondheid van jonge wormen promoot. Maar op latere leeftijd – dus nadat de wormen zich hadden voortgeplant – bleken deze genen de drijvende kracht te zijn achter de veroudering van de wormen. “In jongere wormen werkt autofagie prima en is het proces belangrijk om volwassen te worden, maar na de voortplanting begint het te haperen, waardoor de wormen verouderen,” vertelt onderzoeker Holger Richly.

Meer
Hoewel de onderzoekers in hun studie 30 genen identificeren die leiden tot betere voortplantingskansen én veroudering op latere leeftijd, zijn er waarschijnlijk nog veel meer. “We hebben slechts 0,05% van alle genen in de worm getest,” benadrukt Byrne.

Langer leven
De onderzoekers tonen in hun studie tevens aan dat ze veroudering in ieder geval in deze rondwormen kunnen bestrijden. Door het proces van autofagie uit te schakelen in de neuronen van oude wormen, werd het leven van die wormen aanzienlijk verlengd. Ook werd de gezondheid van de wormen significant verbeterd. “We schakelen autofagie uit in slechts één weefsel en het hele dier krijgt een boost,” vertelt onderzoeker Thomas Wilhelm. “De neuronen van de behandelde wormen zijn veel gezonder en we denken dat daardoor hun spieren en de rest van het lichaam in vorm blijft. Netto resulteert dat in een 50% langer leven.”

Het is nog onduidelijk of de studie implicaties heeft voor mensen, maar de onderzoekers wijzen erop dat diverse menselijke aandoeningen geassocieerd worden met storingen in het proces van autofagie. Je moet dan denken aan Alzheimer, Parkinson, maar ook aan Huntington. Een behandeling gericht op de autofagie-genen zou wellicht dan ook uitkomst kunnen bieden. Maar eerst is meer onderzoek hard nodig.