Nieuw onderzoek toont aan dat koninginnen een opvallende ‘insulineblokker’ produceren, wat hun verouderingsproces enorm vertraagt.

In het dierenrijk werkt het meestal zo: hoe meer nakomelingen je krijgt, hoe korter je leeft. Mieren vormen echter een opmerkelijke uitzondering op die regel. De koninginnen – de enige mieren in een nest die zich voortplanten – leven in de meeste gevallen vijf, tien of soms zelfs dertig keer langer dan hun genetisch identieke werkzusters. Hoe kan dat?

Gevecht om de troon
Om te begrijpen hoe het kan dat de reproductieve koningin veel langer leeft dan haar niet-voortplantende werksters, bestudeerden onderzoekers de mierensoort Harpegnathos saltator. Bij de meeste soorten worden mieren geboren als werkster of als koningin, maar bij deze soort vechten de mieren het veelal uit. Wanneer de koningin sterft, duelleren de overgebleven werksters met elkaar om te beslissen wie de nieuwe pseudo-koningin wordt. Vervolgens transformeert het brein van de winnares waardoor het insect zich ‘koninginnengedrag’ aanmeet. 

Levensverwachting
Wat met name opvalt, is dat de levensverwachting van deze nieuwbenoemde koningin ineens aanzienlijk toeneemt: van zeven maanden tot wel vier jaar. Maar, opvallend genoeg is dit proces ook omkeerbaar, als de mieren een échte koningin tegenkomen. De pseudo-koningin stopt in dat geval met het leggen van eieren en haar levensverwachting daalt weer tot zeven maanden. Dit opvallende fenomeen bij Harpegnathos saltator-mieren gaf onderzoekers van de nieuwe studie de perfecte mogelijkheid om te bestuderen hoe er blijkbaar aan de ‘knop’ die de levensduur regelt, gedraaid kan worden.

Wist je dat…

…de koningin van de mierensoort de wegmier een miljoen eieren kan leggen en wel 30 jaar leeft? En dat terwijl haar werksters een levensverwachting hebben van niet langer dan één jaar.

Om het geheim van mierenkoninginnen te ontrafelen, bestudeerden de onderzoekers met name de rol van insuline. Insuline is een hormoon dat helpt om voedsel om te zetten in energie. Het speelt een belangrijke rol bij de stofwisseling, maar ook bij veroudering. Bij dieren werkt het meestal zo. Wanneer dieren zich voortplanten, vergt dit veel energie. Het produceren van eieren is bijvoorbeeld heel energie-intensief en vereist extra voedsel, wat op zijn beurt het insulinegehalte verhoogt. Maar dit verhoogde insulinegehalte leidt bij de meeste dieren tot snellere veroudering en dus een kortere levensduur. 

Pseudo-koningin
Terug naar de Harpegnathos saltator-mieren. Het team ontdekte dat de pseudo-koningin, nadat ze de troon had bestegen, ineens veel meer insuline produceerde. Op zich is dat dus niet heel vreemd. “Het is heel eenvoudig,” zegt onderzoeker Hua Yan. “De pseudo-koningin is reproductief, dus ze heeft insuline nodig. Het gekke is alleen dat insuline normaal gesproken de levensduur verkort. Bij mieren is dat echter niet het geval; de koningin leeft veel langer dan haar werksters.”

Insulineblokker
De onderzoeker beredeneerde dat ‘er iets moest zijn met de insulinesignalering van de mieren dat de voortplanting en levensduur differentieel reguleert.’ En toen het team verder zocht, vonden ze iets opmerkelijks. Het verhoogde insulinegehalte bij de pseudo-koningin induceert zoals verwacht de ontwikkeling van de eierstokken. Maar opvallend genoeg beginnen die vervolgens een insulineonderdrukkend eiwit te produceren dat Imp-L2 wordt genoemd. Deze ‘insulineblokker’ vertraagt slechts één tak van de insulineroute, namelijk het deel dat normaal gesproken verantwoordelijk is voor het versnellen van het verouderingsproces. Tegelijkertijd laat het de andere tak, de reproductiebevorderende kant, intact. Kortom, deze insulineblokker stelt mieren in staat veel eieren te leggen zonder dat dit leidt tot een kortere levensduur.

Het betekent dat mierenkoninginnen een gewiekst trucje uithalen waardoor ze het verouderingsproces kunnen vertragen en hun eigen levensduur in sommige gevallen zelfs met een factor dertig kunnen verlengen. “Hopelijk stelt deze ontdekking ons in staat het verouderingsproces bij veel meer dieren beter te begrijpen,” zegt Yan. Of zoogdieren, inclusief mensen, op een dag het kunstje van de mieren weten af te kijken – en dus het verouderingsproces door middel van een soortgelijke insulineblokker kunnen remmen? De tijd zal het leren.