Wetenschappers van Rockefeller University publiceerden in Science de meest uitgebreide atlas tot nu toe van leeftijdsgebonden veranderingen op cellulair en moleculair niveau. Het team, geleid door Junyue Cao met belangrijk werk van promovendi Ziyu Lu, optimaliseerde single-cell ATAC-seq om per cel te bepalen welke delen van het DNA open en uitleesbaar zijn. Dit geeft inzicht in celtoestand en functie tijdens veroudering.
De onderzoekers profielden bijna 7 miljoen individuele cellen uit 21 organen van 32 muizen op drie leeftijden (1, 5 en 21 maanden). Ze identificeerden meer dan 1.800 celtypen, waaronder veel zeldzame typen, en volgden hoe de aantallen van elk subtype veranderden met de leeftijd. Ongeveer een kwart van alle celtypen vertoonde significante populatieschommelingen; sommige spier- en niercellen namen sterk af, terwijl immuuncellen uitzetten. Veel veranderingen begonnen al bij vijf maanden, wat erop wijst dat veroudering een voortzetting van ontwikkelingsprocessen kan zijn in plaats van een zuiver laat-levensverschijnsel.
De studie toont ook dat veel veranderingen gesynchroniseerd optreden tussen organen, wat duidt op coördinatiesignalen zoals circulerende factoren in het bloed. Er waren duidelijke sekseverschillen: ongeveer 40% van de verouderingsassociaties verschilde tussen mannelijke en vrouwelijke dieren, en vrouwen lieten een bredere immuunactivatie zien. Genomische analyse van 1,3 miljoen regio's vond circa 300.000 leeftijdsgerelateerde verschuivingen; ongeveer 1.000 van die veranderingen traden in veel celtypen op en koppelden aan immuunfunctie, ontsteking en stamcelbehoud. Vergelijking met eerder werk liet zien dat cytokines veel van dezelfde veranderingen kunnen uitlokken, en Cao stelt dat middelen die cytokines moduleren de gecoördineerde veroudering mogelijk kunnen vertragen. De complete atlas is beschikbaar op epiage.net.
Moeilijke woorden
- atlas — gedetailleerde kaart met systematische gegevens
- celtype — groep cellen met vergelijkbare kenmerken en functieceltypen
- profielen — gegevens bepalen van elk individu of enkel celprofielden
- populatieschommeling — verandering in aantal of samenstelling van groeppopulatieschommelingen
- gesynchroniseerd — tegelijk of gelijklopend gebeuren in meerdere plaatsen
- coördinatiesignaal — signaal dat processen in verschillende organen regeltcoördinatiesignalen
- cytokine — molecuul dat immuunreactie en ontsteking beïnvloedtcytokines
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke gevolgen heeft het gegeven dat veel veranderingen al bij vijf maanden beginnen voor hoe we veroudering moeten onderzoeken?
- Denk je dat middelen die cytokines moduleren de gecoördineerde veroudering kunnen vertragen? Waarom wel of niet?
- Op welke manieren kan een openbare atlas zoals epiage.net nuttig zijn voor onderzoekers of voor de medische praktijk?
Gerelateerde artikelen
Antilichamen kunnen long‑COVID‑symptomen verklaren
Een studie, geleid door onderzoekers van Yale en gepubliceerd in CELL, vindt dat sommige mensen met long COVID antilichamen hebben die hersen- en zenuwweefsel aanvallen. Overdracht van die antilichamen naar muizen veroorzaakte vergelijkbare klachten.
Receptor NR4A1 verklaart mogelijk voordelen van koffie
Onderzoek van Texas A&M wijst op de receptor NR4A1 als mogelijk mechanisme achter gezondheidseffecten van koffie. Stoffen in koffie binden aan NR4A1 en verminderden in proeven celbeschadiging; dit bewijst nog geen directe oorzaak bij mensen.
Vroege antibiotica kunnen longimmuuncellen veranderen
Onderzoekers van University of Rochester Medicine tonen dat vroeg gebruik van antibiotica bij muizen darmbacteriën verandert en daarmee de programmering van longimmuuncellen beïnvloedt. Vergelijkbare veranderingen zijn gevonden in menselijk longweefsel.
Bloed-piRNA's voorspellen overleving bij ouderen
Kleine RNA-moleculen in bloed, piRNA's genoemd, kunnen volgens een nieuwe studie voorspellen welke oudere volwassenen op korte termijn zullen overleven. Het onderzoek is uitgevoerd door Duke Health en collega's en gepubliceerd in Aging Cell.