Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek

Hongerige cel met vreetkick kent zijn grenzen

8 juni 2010

Cellen die delen van zichzelf opeten kunnen dat proces zelf stopzetten. Dat ontdekte de groep van NWO-onderzoeker Judith Klumperman in samenwerking met collega's van het National Institute of Health in Washington. Het zelfkannibalisme is onderdeel van de normale spijsvertering van de cel, maar ook een overlevingsstrategie ten tijde van voedseltekort. Dit maakt het voor artsen moeilijk om bijvoorbeeld kankercellen `uit te hongeren'. De resultaten van het onderzoek werden 6 juni gepubliceerd door Nature.

Cellen hebben voedsel nodig, net als mensen, en scheiden na vertering van het voedsel producten uit. En zoals mensen hun eigen vetreserves kunnen gebruiken, zijn cellen in staat hun eigen producten in te zetten als brandstof. Dat heet autofagie. Tot nu toe was al duidelijk hoe cellen het stadium bereiken dat ze zichzelf kunnen verteren, maar tastten onderzoekers in het duister rond het vervolg. Klumperman en haar collega's ontdekten dat bij ratten, vissen, vogels en mensen één enzym ervoor zorgt dat de cel zich niet helemaal opvreet: het enzym mTOR.

Stoppen met eten

Cellen moeten autofagie kunnen reguleren omdat ze ook te veel kunnen opeten. Dat leidt tot een verstoorde celfunctie en uiteindelijk celdood. Om te ontdekken hoe cellen dat doen, ontnamen de onderzoekers de cellen gedurende langere tijd eten. Ze zagen dat het kinase mTOR (een enzym dat andere eiwitten van een fosfaatgroep voorziet) geremd werd. Op dat moment startte de cel autofagie. Na reactivatie van mTOR stopte dat proces. De cel activeerde mTOR met behulp van de producten van autofagie. Zo ontstaat dus een zelfsturend systeem.

Bij autofagie wordt in eerste instantie een deel van de celinhoud omsloten door een membraan. Het hierdoor gevormde autofagosoom ontvangt verteringsenzymen door versmelting met een lysosoom, dat deze enzymen reeds bevat. Daardoor ontstaat een autolysosoom. De onderzoekers namen waar dat de cel de lysosomen recyclet tijdens de autofagie en er weer nieuwe lysosomen van maakt.

Celbiologe Judith Klumperman, verbonden aan het UMC Utrecht, ontving in 2004 een Vici uit de Vernieuwingsimpuls van NWO. Daarmee doet ze onderzoek naar de 'mini-maagjes' van de cel, de lysosomen. Lysosomen spelen een belangrijke rol bij uiteenlopende processen als bloedstolling, pigmentatie, het afweersysteem en dus ook autofagie. Veel ziekten worden veroorzaakt doordat de lysosomen niet goed werken.

Over NWO

NWO is dé nationale wetenschapsfinancier en heeft tot taak het wetenschappelijke onderzoek in Nederland te laten excelleren via nationale competitie. Jaarlijks geeft NWO ruim 700 miljoen euro uit aan subsidies voor toponderzoek en toponderzoekers, vernieuwende instrumenten en apparatuur, en aan instituten waar toponderzoek wordt bedreven. NWO financiert het onderzoek van ruim 5300 getalenteerde wetenschappers aan universiteiten en instellingen. Selectie door middel van peer review is in handen van onafhankelijke deskundigen. NWO bevordert de overdracht van kennis naar de maatschappij.

..............................

Meer informatie:

* NWO, afdeling Voorlichting en Communicatie
* t: +31 (0)70 344 0713, voorlichting@nwo.nl