Ontdekking van een nieuw verouderingsmechanisme bij nematoden

Zelfs de meest bestudeerde genen en eiwitten geven nog lang niet al hun geheimen prijs. Net als een Zwitsers zakmes heeft het veel verschillende en vaak onbekende functies.

Een team van de Universiteit van Lausanne concentreerde zich op MALT1. Het is bekend dat dit eiwit het menselijke immuunsysteem activeert wanneer het lichaam geïnfecteerd is. Hoe verklaren we dan de aanwezigheid van een vrijwel identiek eiwit in de nematode C. elegans, ook al speelt het geen directe rol in de primitieve immuunafweer van deze organismen?

Zeer oud eiwit

Als we ons de evolutie voorstellen als een boom, scheidde de nematodentak zich ruim 600 miljoen jaar geleden af ​​van de menselijke tak, nog voordat landdieren verschenen. Gezien het grote tijdsverschil en de grote afstand tussen de twee soorten, zou het redelijk zijn om te verwachten dat MALT1 onherkenbaar zou verdwijnen of muteren. In plaats daarvan wordt het bijna overal in het dierenrijk aangetroffen.

“Het feit dat het eiwit evolutionair is behouden, deed ons denken dat het eiwit mogelijk rollen zou kunnen vervullen waar we nog niet aan hadden gedacht”, legt Margot Thom uit, professor aan de Universiteit van Lausanne en leider van het onderzoek. gepubliceerd in Autofagie rapporten. “We vroegen ons af of dit in evolutionaire termen zou kunnen duiden op een heel oud mechanisme.”

Tot nu toe was bekend dat MALT1 alleen neurologische functies vervult bij nematoden, waaronder het activeren van specifieke neuronen om overmatige blootstelling aan zuurstof, die het organisme onder druk zet, te voorkomen. Maar dit voordeel heeft een prijs, zoals wetenschappers in Lausanne ontdekten.

In feite belemmert het eiwit in de darmen autofagie, het proces waarbij sommige celcomponenten worden gerecycled en een essentieel onderdeel is van het correct functioneren van de cel. Als autofagie in gevaar komt, zullen niet alleen de cellen minder goed functioneren, maar zal de levensverwachting van het hele organisme afnemen.

De onderzoekers ontdekten dat nematoden langer leefden als MALT1 werd geïnactiveerd. Dit effect was het meest uitgesproken onder omstandigheden van lage voedselinname, waarbij autofagie normaal gesproken de overleving van cellen garandeert door ongebruikte celcomponenten te recyclen.

Beter begrip van neurodegeneratieve ziekten

De relatie tussen autofagie en veroudering is goed gedocumenteerd bij mensen. Naarmate de veroudering voortschrijdt, worden de mitochondriën – de ‘energiecentrales’ van de cel – minder effectief gerecycled. Dit proces van achteruitgang gaat gepaard met spierzwakte en een aantal neurodegeneratieve ziekten die veel voorkomen bij ouderen.

Is het mogelijk dat MALT1 autofagie vertraagt ​​en ook de levensduur van mensen verkort? Momenteel hebben wetenschappers de mogelijke relatie tussen het eiwit en autofagie bij mensen nog niet bestudeerd, legt Julie Vereb, hoofdauteur van het onderzoek, uit.

“Het enige wat nematoden en mensen gemeen hebben, is dat autofagie afneemt met de leeftijd”, vertelt de onderzoeker. Ze benadrukt dat het nog te vroeg is om een ​​relatie tussen autofagie en MALT1 bij mensen vast te stellen, maar het is een interessante weg om vanuit therapeutisch perspectief te verkennen.

Wat Tom betreft, zij ziet toekomstig wetenschappelijk onderzoek voor zich, in eerste instantie met wormen. Het zal bijvoorbeeld belangrijk zijn om te ontdekken wat de MALT1-activiteit controleert in de nematode C. elegans. “Bij mensen wordt het mechanisme geactiveerd wanneer een ziekteverwekker wordt gedetecteerd en het immuunsysteem wordt geactiveerd. Maar we weten nog steeds niet wat er in wormen gebeurt.”