Technische Universiteit Eindhoven

12-09-2007: Het afremmen van veroudering

Onderzoek Mark Musters aan TU Eindhoven

Ouder worden is een onomkeerbaar proces. Althans, dat leert de ervaring tot op heden. Het biologische proces dat cellen en organen langzaam hun functionaliteit doet verliezen door ouderdom is nog grotendeels onbegrepen. Ir. Mark Musters is deze uitdaging aangegaan. Hij heeft een tweetal processen bij cellen uit bloedvaten, die mogelijk betrokken zijn bij veroudering van de vaatwand, wiskundig kunnen modelleren. Zijn model zou een basis kunnen bieden voor nieuwe methoden om verouderingsprocessen in vaatwandcellen, die hart- en vaatziektes veroorzaken, tegen te gaan. Musters verdedigt dinsdag 18 september zijn proefschrift aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e).

Mysteries
Bij de ontcijfering van het menselijke genoom in 2001 waren sommige verwachtingen hooggespannen. De mysteries van het leven zouden binnenkort ontrafeld worden. De realiteit is echter dat slechts een eerste stap gezet werd naar het beter begrijpen van het leven, ofwel de biochemische processen in het menselijke lichaam die hieraan ten grondslag liggen. Want de realiteit is een stuk complexer. Is de stap van DNA naar de vorming van eiwitten al zeer groot, het beschrijven van alle processen die in een cel plaatsvinden en bijbehorende interacties is nog een stuk uitdagender.

Biochemische processen
Toch is veroudering op een aantal punten al begrepen. Een belangrijke rol spelen zogeheten vrije radicalen, of oxidanten, die mensen o.a. binnenkrijgen bij het innemen van voedsel. Deze agressieve moleculen verstoren op verschillende manieren het functioneren van cellen. Mark Musters is in zijn onderzoek ingegaan op enkele biochemische processen die mogelijkerwijs aangetast worden door deze radicalen en een belangrijke rol spelen bij veroudering van cellen in bloedvaten. Voor het goed functioneren van een cel moeten de in de cel aanwezige eiwitten goed gevouwen zijn. De slecht gevouwen eiwitten dienen door de cel te worden opgeruimd. Het mechanisme dat de kwaliteit van gevouwen eiwitten bewaakt en reguleert, de Unfolded Protein Response (UPR), gaat bij een toename van radicalen slechter werken, waardoor er teveel niet-functionerende eiwitten zich in een cel ophopen. Dit zorgt ervoor dat de cel minder goed gaat functioneren en er ziektes kunnen ontstaan, zoals aderverkalking.

Voedingsmiddelenindustrie
De kern van het onderzoek van Mark Musters is dat hij deze biologische processen voor het eerst in een wiskundig model heeft kunnen nabootsen, ondanks dat er weinig kwantitatieve informatie aanwezig was. Op een ingenieuze manier heeft hij het gebrek aan kwantitatieve gegevens gecompenseerd d.m.v. het verwerken van allerlei kwalitatieve, niet getalsmatige, gegevens. Met deze kwalitatieve modellen is het mogelijk om na te gaan welke processen een rol spelen bij o.a. veroudering en hoe deze processen eventueel met aangepaste voeding of het toedienen van geneesmiddelen vertraagd, of zelfs stopgezet kunnen worden.