De eeuwige jeugd English
De vroege ontwikkeling van mens en dier, de tijd tussen conceptie en geslachtsrijpheid, heeft grote invloed op hun levensduur. Het onderzoek
naar het hoe en waarom daarvan is nog maar net begonnen. Met een subsidie van 10 miljoen euro bundelen prof.dr. Rudi Westendorp (ouderengeneeskunde) en dr. Bas Zwaan (evolutiebiologie) de Europese expertise.
'Het lijkt wel of jij de dokter bent', zegt Rudi Westendorp, hoogleraar ouderengeneeskunde lachend tegen evolutiebioloog Bas Zwaan. Zwaan, onderzoeker van de complexe relatie tussen genotypen en fenotypen van vlinders en fruitvliegen, heeft er net op gehamerd hoe belangrijk het is dat de medische wereld ervan doordrongen raakt dat factoren aan het prille begin van het leven grote invloed hebben op de levensverwachting. Zodat er vroeg met ingrijpen, en liever nog met preventie begonnen kan worden. Wacht niet tot de middelbare leeftijd!
|
Bicyclus anynana
|
Zelf vertelt Westendorp, arts in hart en nieren, niet minder enthousiast over het belang van de evolutiebiologie bij het bestuderen van veroudering: 'Het gros van de dokters denkt niet biologisch. Als je de mechanismen van veroudering wilt onderzoeken moet je wel. Als je moet wachten tot mensen oud zijn om te kijken of je hypohese klopt, duurt het te lang. Je moet het experiment in, je moet diermodellen gebruiken. Artsen denken bovendien nog steeds te vaak dat een ziekte óf genetisch óf door omgevingsfactoren bepaald wordt. Evolutiebiologen verklaren de variatie tussen individuen altijd als het samenspel van genen en omgeving.'
Jaloers
|
Caenorhabditis elegans
|
Het gesprek tekent hoezeer beide wetenschappers denken vanuit elkaars vak. Zij en andere Leidse wetenschappers, zoals moleculair geneticus prof.dr. Eline Slagboom (LUMC) en haar onderzoeksgroep, werken dan ook al een jaar of vier samen in het onderzoek
naar veroudering bij mensen en dieren, soorten en individuen. Een dergelijke synergie tussen dokters en biologen zie je niet vaak, en maakt dat collega's in andere landen vaak jaloers
naar Leiden kijken.
'Vroeg beïnvloedt laat'
Die collega's mogen nu meedoen. De Europese Unie heeft Westendorp en Zwaan deze week 10 miljoen euro toegekend binnen het Zesde Kaderprogramma, voor het project LifeSpan. Ze mogen een network of
|
Drosophila melanogaster
|
excellence oprichten dat vijf jaar de tijd krijgt om het onderzoek vorm te geven naar de invloed van de vroege ontwikkeling van organismen op hun uiteindelijke levensduur. De laatste jaren komen er steeds meer aanwijzingen dat die invloed groot, zo niet bepalend is. 'Vroeg beïnvloedt laat', zegt Zwaan. 'Maar hoe werkt het? Dat een zwangere vrouw niet moet roken weten we allemaal zo langzamerhand wel. Maar er zijn nog veel meer dingen waar we ons niet van bewust zijn. Die willen we uitzoeken. En vooral: we willen de biologie erachter begrijpen.'
Honingbijen
|
Homo sapiens
|
Westendorp vult aan: 'Dit is de kans om met de beste partners in Europa een consistente lijn uit te zetten. Juist in dit vroege stadium is het zaak versnippering te voorkomen en te profiteren van het werk dat al is gedaan. In Scandinavië zijn onderzoekers bijvoorbeeld al heel vroeg begonnen met tweelingenonderzoek. Daar kunnen we nu met z'n allen van profiteren. Hier in het LUMC loopt ons onderzoek
naar langlevendheid, waarvoor we een groot cohort 85-plussers volgen. En de Leidse biologen hebben al veel werk gedaan om selectielijnen van fruitvliegen te krijgen. In Noorwegen werken ze met honingbijen. Die zijn weer heel interessant omdat larven met dezelfde genetische bagage zich zowel tot langlevende koninginnen kunnen ontwikkelen als tot kortlevende wer
kbijen. En in Oostenrijk zit heel veel celbiologische expertise op het gebied van veroudering van het immuunsysteem.'
Voedsel
|
Solenopsis invicta
|
Of iemand heel oud wordt zit niet alleen 'in de genen'. Zwaan: 'Zo nu en dan roept er weer iemand dat
het gen voor langlevendheid is gevonden. Maar dan slaat de rest van het veld dood. En het zegt zo weinig. Dat een gemuteerd gen een langer leven kan veroorzaken wil nog niet zeggen dat het gen bijdraagt aan
variatie in natuurlijke populaties, waaronder die van de mens.'
|
Apis mellifera
|
Een van de belangrijkste omgevingsfactoren is voedsel. Westendorp: 'Tien- tot vijftienduizend jaar geleden was de samenstelling van het dieet dramatisch anders dan nu. Nu is er een
mismatch tussen ons dieet en onze genen. Een vergelij
kbare
mismatch blijkt ook heel belangrijk op individueel niveau. Als je in je vroege ontwikkeling, bijvoorbeeld in de baarmoeder, heel weinig voedsel krijgt, en in je latere leven een overvloed, heeft dat een enorme invloed op je gezondheid. Maar ook weer op de gezondheid van je kinderen. In India heeft zich in korte tijd een snelle verandering voltrokken in voedselomstandigheden. Een studie daar liet zien dat relatief kleine moeders met overgewicht dikke kinderen kregen met een verstoring van de bloedsuikerspiegel.' Zwaan: 'Wel weten we dat sommige genotypen hier anders op reageren. Als je weet welke genen dat zijn, kun je die groep personen advies geven. Het is belangrijk ook de positieve kant van de zaak te benadrukken. Het gaat om gezond oud worden.'
Hongerwinter
|
Mus musculus
|
Omdat voedsel zo belangrijk is, richt veel experimenteel biologisch onderzoek zich op de relatie tussen hongerresistentie en langlevendheid, bijvoorbeeld bij fruitvliegen, en op de insulinehuishouding bij dieren. Menselijke cohorten die zich uitstekend lenen voor onderzoek
naar de trits voedsel, ontwikkeling en veroudering, zijn de zogenoemde hongerwintercohorten: mensen die in de Hongerwinter in de baarmoeder zaten. Ook volgen onderzoekers van het LUMC een cohort mensen van verschillende leeftijden in een deel van Ghana waar het traditionele voedingspatroon nog niet is veranderd.
Epigenetica
|
Veroudering is het totale effect van intrinsieke veranderingen die accumuleren gedurende het leven en die de vitaliteit van het organisme negatief beïnvloeden waardoor het meer vatbaar is voor de factoren die ziekte en dood veroorzaken.
(Bas Zwaan) |
Het onderzoek
naar de relatie tussen 'wieg en graf' kan belangrijke richtlijnen opleveren voor de volksgezondheid. Maar ook voor de fundamentele wetenschap is het onderzoek
naar die vroege mechanismen van belang. De verwachting is dat het belangrijke informatie zal opleveren over de rol van de epigenetica. Deze tak van onderzoek bestudeert de expressie van genen, de - soms weer overerfbare - veranderingen daarin, en de mechanismen en eiwitten die daarmee samenhangen. De epigenetica wil variatie tussen individuen verklaren, en stelt bijvoorbeeld de vraag: waarom heeft één helft van een eeneiige tweeling een schisis, en de andere niet? Zwaan: 'Wij gaan het ook nog anders gebruiken. We gaan bijvoorbeeld bestuderen hoe cellen 'afgesteld' staan, hoe ze bijvoorbeeld met hun energievoorraden omgaan.'
Niet de bedoeling
Hoe nieuw het onderzoek naar ontwikkeling en veroudering is, blijkt uit de manier waarop de eerste expression of interest van Westendorp en Zwaan voor het Zesde Kaderprogramma werd ontvangen. Dat was vier jaar geleden. Eén van de thema's waarvoor onderzoekers hun belangstelling kenbaar konden maken was Development and Ageing. Tenminste, dat dachten ze. Westendorp: 'Wij waren daar net mee bezig, dus we stuurden iets in. Maar dat bleek helemaal de bedoeling niet. De thema's ontwikkeling en veroudering waren alleen maar gekoppeld omdat ze elk voor zich te klein waren voor een eigen hoofdstuk.' De Leidse onderzoekers konden echter in een aantal position papers (zie onder) aantonen dat in de combinatie wel degelijk een veelbelovend onderzoeksterrein bloot lag. Met het uiteindelijke voorstel voor LifeSpan is het dan ook volledig goed gekomen.
|
Tweeling homo sapiens
|
Toch valt er nog wel wat zendingswerk te doen. Westendorp: 'Critici zeggen: "De levensverwachting neemt toch nog steeds toe? Waarom doen jullie dan zo moeilijk?" Het klopt, we hebben de meeste infectieziektes overwonnen, waardoor we geen 40 jaar oud meer worden, maar steeds vaker 90. Maar ik kan dan wijzen op onderzoek, dat laat zien dat de totale sterfte misschien wel daalt, maar dat de sterfte door bijvoorbeeld obesitas juist omhoog gaat.'
Links:
Position Papers
- Brakefield, P. M., D. Gems, T. Cowen, K. Christensen, B. Grubeck-Loebenstein, L. Keller, J. Oeppen, A. Rodriguez-Pena, M. A. Stazi, M. Tatar, and R. G. Westendorp. 2005. What are the effects of maternal and pre-adult environments on ageing in humans, and are there lessons from animal models? Mech Ageing Dev 126:431-8.
Tekst
- Kirkwood, T. B., M. Feder, C. E. Finch, C. Franceschi, A. Globerson, C. P. Klingenberg, K. LaMarco, S. Omholt, and R. G. Westendorp. 2005. What accounts for the wide variation in life span of genetically identical organisms reared in a constant environment? Mech Ageing Dev 126:439-43.
Tekst
- Westendorp, R. G., and C. Wimmer. 2005. Linking early development with ageing: towards a new research agenda. Mech Ageing Dev 126:419-20.
Tekst
- Leroi, A. M., A. Bartke, G. D. Benedictis, C. Franceschi, A. Gartner, E. Gonos, M. E. Feder, T. Kivisild, S. Lee, N. Kartal-Ozer, M. Schumacher, E. Sikora, E. Slagboom, M. Tatar, A. I. Yashin, J. Vijg, and B. Zwaan. 2005. What evidence is there for the existence of individual genes with antagonistic pleiotropic effects? Mech Ageing Dev 126:421-9.
Tekst
Onderzoeksgroepen
In het nieuws:
(6 maart 2007/HP)
