Israëlische wetenschappers hebben een 'rem- en gas'-eiwit geïdentificeerd dat mogelijk het geheim van veroudering bevat

Bewijs wijst erop dat dit eiwit een belangrijke rol speelt in verouderingsprocessen. Foto Ynet

De levensverwachting stijgt snel, maar de gezonde levensverwachting blijft achter; een onderzoek van de Bar-Ilan Universiteit met proefdieren wijst op het eiwit Sirt6 als een belangrijke regulator die mogelijk een verklaring kan bieden voor gezonder ouder worden en nieuwe behandelingsmogelijkheden kan openen, aldus Ynet.

Veroudering gebeurt niet van de ene dag op de andere en volgt ook geen vast ritme. Sommige mensen blijven tot ver in hun zeventiger en tachtiger jaren jong functioneren, denken en zich jong voelen, terwijl anderen al op middelbare leeftijd chronische ziekten ontwikkelen.

Wetenschappers proberen al jaren te begrijpen wat het verschil is tussen veroudering die gekenmerkt wordt door een snelle achteruitgang van de gezondheid en een langzamere, meer evenwichtige veroudering waarbij het lichaam zichzelf blijft herstellen, vitale organen beschermt en de schade van de tijd kan opvangen. Een nieuwe studie van de Bar-Ilan Universiteit biedt nu een zeldzaam inzicht in een mechanisme dat dit verschil mogelijk kan verklaren.

De studie, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS , toonde aan dat een eiwit genaamd Sirt6 een centrale rol speelt bij het handhaven van het evenwicht van een belangrijk molecuul in het lichaam: waterstofsulfidegas (H₂S). Het onderzoek werd geleid door prof. Haim Cohen en promovenda Noga Touitou van het Segol Center for Healthy Human Aging aan de Bar-Ilan Universiteit.

Volgens hun bevindingen zou het vermogen van Sirt6 om de niveaus van dit gas, dat essentieel is voor wondgenezing, hartgezondheid en cognitieve functies, nauwkeurig te reguleren, een van de sleutels kunnen zijn tot gezond ouder worden en het vertragen van processen die met ouderdom gepaard gaan. De volgende uitdaging is de overstap van dierproeven naar toegepaste gebieden zoals de ontwikkeling van geneesmiddelen voor mensen.

"Gezond ouder worden betekent met andere woorden het uitstellen van ouderdomsziekten en het vermogen om actief te blijven op hoge leeftijd", legt prof. Cohen uit, expert in de levenswetenschappen en hoofd van het Segol Centrum voor Gezond Menselijk Ouder Worden aan de Bar-Ilan Universiteit. "Het komt tot uiting in het feit dat iemand minder ziek en actiever is", zegt hij.

Cohen merkt op dat de gestage stijging van de levensverwachting gepaard gaat met een verontrustende trend: een nog grotere toename van het aantal mensen dat lijdt aan ouderdomsziekten. "Het gaat om een ​​breed spectrum aan aandoeningen. Het omvat kanker, ziekten zoals Alzheimer en Parkinson, en vooral stofwisselings- en ontstekingsziekten", zegt hij.

Prof. Haim Cohen. Foto Bar Ilan University

"Dergelijke ziekten komen vaak voor vanaf ongeveer 40 tot 50 jaar," vervolgt Cohen. "Je ziet dat veel mensen stofwisselingsziekten ontwikkelen. Een van de belangrijkste voorbeelden is diabetes. Het is in de eerste plaats een leeftijdsgebonden ziekte. Naarmate iemand ouder wordt, reageert hij of zij steeds minder goed op de insuline die het lichaam aanmaakt en ontwikkelt zich leeftijdsgebonden diabetes. Dit vormt een enorme uitdaging: hoe kunnen we deze ziekten bestrijden en hun progressie vertragen, en daarmee wellicht de gezonde levensverwachting verlengen? Het is een enorme uitdaging."

Om de kloof tussen een langer leven en een blijvende goede gezondheid te overbruggen, probeerden Cohen en zijn team eerst de biologische mechanismen achter gezond ouder worden te begrijpen. "Een van de dingen die we onderzochten, was caloriebeperking, oftewel een aanzienlijke vermindering van de voedselinname die leidt tot een langere gezonde levensverwachting", legt hij uit.

Volgens Cohen wordt dit mechanisme al jaren bestudeerd in een breed scala aan biologische systemen. "Ik kan dit doen in de eenvoudigste organismen, zoals gist, wormen en vliegen, tot aan de resultaten die we de afgelopen jaren bij mensen hebben gezien.

Hierdoor is het mogelijk om markers van leeftijdsgebonden ziekten, met name stofwisselingsziekten, te verbeteren en zo de levensverwachting te verlengen. Uit dit principe zijn alle diëten ontstaan ​​waar mensen het tegenwoordig over hebben, zoals intermitterend vasten. Van daaruit was het uitgangspunt dat als we de belangrijkste spelers konden vinden die de processen van caloriebeperking in modelorganismen aansturen, deze ook van belang zouden zijn voor gezond ouder worden bij mensen."

Op basis van die veronderstelling is het huidige onderzoek gestart. "We hebben een eiwit geïsoleerd dat Sirt6 heet", zegt Cohen. "Het speelt een cruciale rol bij het verlengen van een gezond leven en bemiddelt zelfs het effect van caloriebeperking. We hebben in het verleden al aangetoond dat als je het overmatig tot expressie brengt in proefdieren, je hun gezonde levensduur met gemiddeld 30 procent verlengt, en sommige leefden zelfs 50 procent langer", benadrukt hij.

"Ze hebben veel minder tumoren, ze zijn beschermd tegen obesitas en alle schade die daarmee gepaard gaat. Andere studies hebben aangetoond dat dit eiwit betrokken is bij het voorkomen van de ziekte van Alzheimer", vervolgt Cohen. "Het is bij veel dingen betrokken. Al het bewijsmateriaal wijst erop dat het een belangrijke factor is in verouderingsprocessen."

Ouderdom bereiken, maar wel een goede levenskwaliteit behouden. Foto Ynet

In deze fase verschoof het onderzoek van de algemene vraag naar een gezonde levensduur naar een precieze analyse van de daadwerkelijke activiteit van het eiwit. In de huidige studie stelde promovenda Noga Touitou de meest fundamentele vraag: wat doet Sirt6 nu precies, en op welke processen in het lichaam is het van invloed?

"Het Sirt6-eiwit is als een gereedschap," legt Cohen uit. "De meeste eiwitten zijn machines; ze weten hoe ze iets moeten doen. De vraag was op wie het inwerkt, welke materialen het gebruikt om zijn werking uit te voeren."

De eerste fase bestond uit het in kaart brengen van de actieve plekken van het eiwit. "Ze identificeerde veel plaatsen waar het actief is, maar toen we dieper keken, viel vooral een pad op dat 'One Carbon' heet. Dit is een zeer belangrijk pad in ons lichaam. Waarom trok het onze aandacht? Omdat het een gas produceert dat H₂S heet," zegt Cohen. "Dit is een ongebruikelijk molecuul: verrassend genoeg sterf je als je er te veel van hebt, maar je moet het op een bepaald niveau houden. En als je het iets verhoogt, krijg je de effecten van caloriebeperking. We veronderstelden dat een groot deel van het effect van Sirt6 hiermee te maken zou kunnen hebben."

De tests van Touitou versterkten die hypothese. "Ze toonde aan dat Sirt6 het gas binnen het juiste bereik houdt", legt Cohen uit. "Met het ouder worden neemt ons vermogen om het te produceren aanzienlijk af, en Sirt6 houdt het binnen het juiste bereik, waardoor het iets hoger blijft zonder een grote stijging te veroorzaken. We noemden het in het artikel 'één voet op de rem, één voet op het gaspedaal' – het houdt het in het juiste bereik waar je levensverlenging krijgt.

Dat sloot de cirkel voor ons", vat Cohen samen. "We wisten dat er een fenomeen van caloriebeperking bestond, we wisten dat Sirt6 daar een rol in speelde, en nu hadden we de ontbrekende component gevonden: het gas waarmee het de levensduur verlengt."

Volgens Cohen zijn er nu verschillende mogelijke strategieën. "Je kunt simpelweg de H₂S-niveaus verhogen, of je kunt Sirt6 zelf activeren." Het verschil, benadrukt hij, is significant.

"Als we medicijnen ontwikkelen die het gasniveau slechts licht verhogen, kunnen we de levensverwachting enigszins verbeteren. Maar als we medicijnen ontwikkelen die de activiteit van Sirt6 verhogen, kunnen we een reeks voordelen behalen. Sirt6 is betrokken bij DNA-reparatie en is actief als antikankerfactor via een compleet ander mechanisme. Op basis van eerder onderzoek is het bedrijf Sirtlab opgericht, dat medicijnen ontwikkelt die Sirt6 activeren met als doel de gezonde levensverwachting van mensen te verlengen."

Cohen zegt dat de bevindingen van de studie twee belangrijke implicaties hebben. De eerste betreft een breder begrip van de activiteit van het eiwit. "De studie heeft verschillende dingen aan het licht gebracht", zegt hij. "Plotseling ontdekten we het scala aan mogelijkheden van Sirt6. Dit opent de mogelijkheid voor een preciezere aanpak waarmee we gepersonaliseerde geneeskunde kunnen ontwikkelen. Ten tweede heeft het ons een verklaring gegeven voor hoe Sirt6 werkt", zegt hij.

Op basis van dat begrip wijst hij op de volgende stap in het onderzoek. "De grote stap is nu het ontwikkelen van medicijnen die Sirt6 versterken, om zo een gezonde levensverlenging bij mensen te bereiken."

Het onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met de onderzoeksgroep van prof. Rafael de Cabo van het Amerikaanse National Institute on Aging, met steun van het Segol Network, de US-Israel Binational Science Foundation, de Israel Science Foundation en het Israëlische Ministerie van Innovatie, Wetenschap en Technologie.