Het eiwit, genaamd ‘HKDC1’, speelt een belangrijke rol bij het tegengaan van celveroudering. De ontdekking kan daarom nieuwe wegen openen voor onderzoek naar veroudering en leeftijdsgebonden ziekten.
Als je een dagje ouder wordt, kan je dat aan van alles merken. Pijn in de rug bij het opstaan, slechter zicht of sneller moe zijn. Tijdens deze ‘aftakeling’ – zoals het vaak optimistisch wordt verwoord – wordt je lichaam langzaam steeds wat meer broos. Waardoor alles net wat minder gaat werken, je steeds iets kwetsbaarder wordt en uiteindelijk, als het goed is, sterft aan ‘ouderdom’: een verzamelnaam voor de veroudering van al je cellen.
Sommige cellen in ons lichaam verouderen echter sneller dan andere. Denk aan de lever bij iemand die veel alcohol drinkt, of de longen als iemand veel rookt. Maar ook door ziektes, genetica of andere vormen van slijtage komt het voor dat ons lichaam niet in zijn geheel even snel broos wordt. En dus is het voor wetenschappers interessant om te kijken wat nu precies in de cel voor veroudering zorgt, en of we daar iets tegen kunnen doen. Zo ook onderzoekers van de Osaka University. Zij keken in hun onderzoek naar interacties tussen organellen, de organen van de cel. Daar ontdekten ze een eiwit genaamd ‘HKDC1’, dat twee van die organellen gezond houdt, namelijk de mitochondriën en lysosomen.
Mitochondriën en lysosomen
De mitochondriën zijn de energiecentrales van de cel. Eén van hun functies is dan ook energie maken, zodat ons lichaam goed kan functioneren. Die energie komt uit het voedsel dat we eten en dat wordt afgebroken tot stoffen die cellen kunnen gebruiken. In het geval van de mitochondriën worden suikers bijvoorbeeld gesplitst naar de brandstof glucose waar de mitochondriën vervolgens energie van maken. Bij dat splitsen en uitruilen van voedingsstoffen blijft er altijd wat over waar de cellen niets meer mee kunnen. Dit wordt opgeruimd door de lysosomen: de vuilnismannen van de cel.
Het zijn uitgebreide processen die de hele dag door in razend tempo plaatsvinden in al die 37 biljoen cellen waar je lichaam uit bestaat. Het is dan ook niet gek dat er af en toe een onderdeel beschadigt of minder goed begint te werken. Maar het gevolg is dat de cel kan verouderen, of ziek raakt. En dat kan ook gevolgen hebben voor ons hele lichaam. Eén cel kun je wel missen, maar hoe vaker het voortkomt, hoe sneller je bijvoorbeeld moe wordt, minder goed kan nadenken of ziek wordt.
Kapotte lamp vervangen
Het eiwit HKDC1 blijkt een belangrijke hulp te zijn om dit te voorkomen. Het eiwit werkt samen met een ander eiwit, genaamd TFEB, een soort coördinator in de cel. Als de mitochondriën of de lysosomen onder stress staan, zegt TFEB dan ook tegen de cel dat het meer HKDC1 moet maken. HKDC1 gaat vervolgens naar de mitochondriën en de lysosomen toe en pleegt daar een onderhoudsbeurt. Zo gooit het bijvoorbeeld mitochondriën die beschadigd zijn weg om ruimte te maken voor nieuwe en gezonde mitochondriën (mitofagie). En als de lysosomen beschadigd zijn, helpt HKDC1 om ze te repareren door contact te maken met de mitochondriën via andere eiwitten (lysosomaal herstel). Het is alsof HKDC1 de hele dag door kapotte lampen vervangt en lekke banden plakt.
Interactie via eiwitten
En dat kan het zo goed door de plek waar de onderzoekers het eiwit aantroffen. “HKDC1 bevindt zich in de mitochondriën”, vertelt onderzoeker Shuhei Nakamura. “Dit blijkt van cruciaal belang te zijn voor het proces van lysosomaal herstel. Lysosomen en mitochondriën moeten voor dit proces contact met elkaar maken via bepaalde eiwitten. Eiwitten waar specifiek HKDC1 interacties mee heeft.” Vanuit HKDC1’s plek in de mitochondriën kan het eiwit dat dus gemakkelijk regelen. De onderzoekers konden dat in hun onderzoek ook aantonen door HKDC1 in de cel te verminderen waardoor het lysosomale herstel plots werd verstoord.
Deze twee verschillende functies van HKDC1 helpen dus om cellulaire veroudering te voorkomen, stellen de onderzoekers. Volgens hen kan deze ontdekking daarom nieuwe wegen openen voor nieuwe onderzoeken naar veroudering en leeftijdsgebonden ziekten zoals artrose of de ziekte van Parkinson. Maar daarvoor willen ze eerst verder onderzoeken hoe HKDC1 precies werkt.
