This article was written for the course ‘Skills in Science Communication’ in September 2024.

Wetenschappers ontdekken hoe ze het brein van fruitvliegjes kunnen verjongen

Lauren Filarski

Wetenschappers van de Universiteit van Californië hebben ontdekt dat ze het verouderingsproces in het brein van fruitvliegjes kunnen omkeren. Dit doen ze door middel van opeenhopingen van een veelvoorkomend eiwit in het brein tegen te gaan. Hierdoor worden de hersenen niet alleen jonger, maar zal het verouderingsproces ook langzamer gaan, stellen de wetenschappers. Deze ontdekking kan veel betekenen voor mensen met een verhoogde kans op dementie, aangezien het eiwit ook ophoopt in het menselijk brein. 

Het eiwit waar het om gaat is actinefilament, of F-actine. Dit eiwit vormt het skelet van een hersencel, zodat de cel zijn vorm behoudt. Het was al langer bekend dat F-actine steeds minder goed werkt als je ouder wordt. Dit kan als gevolg hebben dat er veel ophopingen van F-actine ontstaan in het brein. Normaal gesproken wordt dit opgeruimd door een schoonmaaksysteem in de hersenen, alleen werkt dit systeem naarmate je ouder wordt ook steeds minder goed. Hierdoor ontstaat er als het ware een langzaam groeiende eiwitafvalbult. Deze groeiende afvalbult is giftig voor je brein en laat de hersencellen langzaam afsterven.  

De wetenschappers uit Californië hebben nu ontdekt hoe ze de verminderde werking van F-actine kunnen omkeren. Deze ontdekking hebben ze gedaan door twee groepen fruitvliegjes met elkaar te vergelijken. Fruitvliegjes zijn namelijk een goed alternatief voor mensen bij het bestuderen van de hersenen. De eerste reden hiervoor is dat fruitvliegjes een korte levensduur hebben. Hierdoor kan het bestuderen van verouderingsprocessen in korte tijd plaatsvinden. Ook planten ze zich snel voort, waardoor je makkelijk meerdere generaties vliegjes tegelijkertijd kan bestuderen. Hun hersenen verouderen bovendien op eenzelfde manier als de onze. 

De eerste groep vliegjes kreeg een dieet met een hoog eiwitgehalte, terwijl de andere groep juist een dieet kreeg met een laag eiwitgehalte. Deze tweede groep vliegjes had veel meer goed werkende F-actine op oudere leeftijd dan de eerste groep vliegjes. Zij hadden door hun dieet dus een gezonder brein. 

Dezelfde wetenschappers hebben tijdens het onderzoek een derde groep vliegjes het stofje rapamycin gevoerd. Dit stofje zorgt ook voor beter werkende F-actine op oudere leeftijd, zelfs als de vliegjes geen eiwitarm dieet aten. Door dit resultaat zijn de wetenschappers ervan overtuigd dat een opeenhoping van F-actine niet een kenmerk is van ouderdom, maar van een langdurige ongezonde levensstijl. 

Volgens de wetenschappers helpt deze ontdekking bij het vinden van oplossingen voor hersenziekten. De verminderde werking van F-actine en het schoonmaaksysteem van cellen kunnen namelijk leiden tot vormen van dementie. Bij dementie sterven hersencellen in voornamelijk de hippocampus af. Dit is het deel van je hersenen waar al je herinneringen worden opgeslagen. De wetenschappers stellen dat door het F-actine systeem gezond te houden, dit soort ziektes kunnen worden voorkomen. 

Bij de fruitvliegjes was het aanpassen van hun dieet de reden dat het systeem goed bleef werken. Dit soort leefstijlinterventies kunnen ook de manier voor ons zijn om ons brein jong te houden, zeggen de wetenschappers. Uit onderzoek in Madrid en Amerika bleek al eerder dat genoeg slaap en beweging hier heel belangrijk bij zijn. Qua dieet is het advies om gevarieerd te blijven eten. Dat het brein van fruitvliegjes gezond blijft door een dieet met weinig eiwit, betekent namelijk niet dat dit voor ons ook geldt. Er is volgens onderzoek geen bewijs dat het eten van een dieet bestaande uit weinig eiwitten helpt om onze hersenen gezond te houden.

F-actine zou volgens de wetenschappers ook een rol kunnen spelen bij het ouder worden van andere cellen in ons lichaam. Het eiwit vormt namelijk niet alleen het skelet van de hersencellen, maar ook van bijvoorbeeld de cellen in ons hart. De wetenschappers stellen daarom dat het gezond houden van het F-actine systeem de rest van ons lichaam ook jong houdt. Om dit te bewijzen zal er wel eerst meer onderzoek nodig zijn.  Tot die tijd zullen onze ogen gericht blijven op de fruitvliegjes en kunnen wij blijven genieten van eiwitrijke maaltijden.

–

–

–

The cover image is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license and retrieved from https://commons.wikimedia.org/wiki/File:F-actin_filaments_in_cardiomyocytes.jpg