Om meer begrip van het fenomeen Positive Aging te krijgen, zullen we eerst moeten definiëren wat aging, ofwel veroudering, eigenlijk is.
Veroudering is het toenemende verlies van bepaalde functies in het menselijk lichaam als gevolg van onontkoombare, natuurlijke processen. Dit leidt tot een verhoogde kans op belangrijke ziekten zoals kanker, hart- en vaatziekten, diabetes en neurodegeneratieve ziekten (ziekten van het zenuwstelsel waarbij in de loop van de jaren zenuwcellen afsterven), waardoor een hogere kans op overlijden ontstaat. Veroudering treft vrijwel alle levende wezens en organismen (een organisme dat niet of vrijwel niet veroudert, is bijvoorbeeld de hydra, een zoetwaterpoliep).
Er wordt veel onderzoek gedaan naar de mechanismen die veroudering veroorzaken, met name om daarop in te kunnen grijpen teneinde het verouderingsproces te vertragen. Het ultieme doel tegenwoordig is het terugdraaien van veroudering, ofwel reversing aging. Dat laatste lijkt echter vooralsnog niet haalbaar.
Hallmarks of Aging
In 2013 zijn in de wetenschap voor het eerst 9 hallmarks of aging geformuleerd, onderliggende processen die bijdragen aan veroudering (Lopez-Otin et al., 2013) (figuur 1).
Dit zijn:
- Instabiliteit van het menselijk genoom (de complete genetische samenstelling van een organisme, cel of virus) door ophoping van schade aan het DNA gedurende het leven. Deze schade kan ontstaan zowel door de processen binnen het lichaam als door invloeden van buitenaf. De DNA-herstelmechanismen van het lichaam worden minder effectief met het toenemen van de leeftijd.
- Slijtage van de telomeren. Telomeren bevinden zich aan het einde van de chromosomen, en beschermen de genen aan het einde van deze chromosomen tegen beschadiging. Bij elke celdeling worden deze telomeren een beetje korter, totdat ze uiteindelijk verdwenen zijn, de cel niet meer kan delen en afsterft.
- Epigenetische veranderingen. Het epigenoom is het ‘besturingssysteem’ van het DNA en bepaalt welke van de ruim 20.000 genen van het DNA ‘aan’ of ‘uit’ staan. Bij epigenetische veranderingen verandert de genexpressie. In principe zijn epigenetische veranderingen omkeerbaar.
- Verlies van proteostasis (stabiliteit van de eiwitproductie). Bij het ouder worden zien we fouten in het correct vouwen van de verschillende proteïnen waaruit onze weefsels zijn opgebouwd, of gaan de proteïnen op incorrecte wijze samenklonteren waardoor hun functie verloren gaat. Een voorbeeld hiervan is het collageen in onze huid wat in de loop van de jaren degenereert. Een ander voorbeeld betreft de afwijkende eiwitten in de hersenen bij de ziekte van Parkinson en Alzheimerdementie.
- Disregulatie in de reactie op voedingsstoffen. Met als gevolg verminderde glucosetolerantie en veranderde reactie op eiwitten in de voeding, wat allebei veroudering in de hand werkt.
- Dysfunctie van de mitochondriën, de energiefabrieken van de cel. De free radical theory of aging gaat ervan uit dat de steeds verder afnemende functie van de mitochondriën resulteert in meer oxidatieve stress, wat weer tot verdere afname van de functie van de mitochondriën leidt. Het zwaartepunt in de balans oxidanten/antioxidanten komt meer bij de oxidanten te liggen, met als gevolg schade aan de mitochondriën. Aan de andere kant komen er steeds meer aanwijzingen dat milde oxidatieve stress juist veroudering tegengaat.
- Cellulaire ‘senescence’. Onder senescence van een cel verstaan we het niet meer verder delen van de cel doordat deze aan het einde van haar levenscyclus is gekomen. Deze als het ware ‘slapende’ cellen dragen bij aan verdere veroudering doordat ze laaggradige ontstekingen in het lichaam bevorderen. Er zijn echter ook aanwijzingen dat senescente cellen een positief effect hebben op de herstelmechanismen van het lichaam.
- Uitputting van de voorraad stamcellen waardoor regeneratie van weefsels minder wordt.
- Veranderde intercellulaire communicatie, waaronder inflammaging, een vorm van chronische laaggradige ontstekingen. Dit ligt ten grondslag aan onder andere het ontstaan van slagaderverkalking en metabole stoornissen zoals diabetes type 2. Maar ook het verminderd actief worden van het immuunsysteem is een gevolg van deze chronische ontstekingen.
Figuur 1: Hallmarks of aging. De linkerzijde van de figuur toont de 9 ‘hallmarks of aging’ zoals oorspronkelijk geformuleerd in 2013. De rechterzijde van de figuur toont de 5 nieuwste ‘hallmarks’ zoals geformuleerd in 2022 in de Copenhagen conferentie.
In 2022 is er tijdens een meeting in Kopenhagen nog een 5-tal nieuwe hallmarks of aging vastgesteld (Schmauck-Medina et al., 2022) (figuur 1):
- Verminderde autofagie (een proces waarbij de cellen alle onnodige of beschadigde onderdelen opruimen). De capaciteit van het lichaam voor het opruimen van senescente cellen (verouderde cellen die zich niet meer kunnen delen) wordt minder.
- Verminderde regulering van RNA-processen waardoor veranderingen in de genexpressie ontstaan.
- Veranderingen in het microbioom (verzameling van allerlei bacteriën, virussen en gisten die in ons lichaam (voornamelijk onze darmen) zitten), zoals verminderde diversiteit in de bacteriestammen.
- Veranderde mechanische eigenschappen van zowel cellen als de extracellulaire matrix. Door bijvoorbeeld glycatie (een vorm van versuikering) van de verbindingen tussen collageen moleculen ontstaan verschillende verouderingsgerelateerde ziektebeelden, zoals hoge bloeddruk en nierfunctiestoornissen. Dit verklaart deels de ‘versnelde veroudering’ van diabetespatiënten.
- Inflammation ofwel chronische laaggradige ontstekingen waardoor een aantal van de verouderingsziekten (hart- en vaatziekten, neurodegeneratieve ziekten) in de hand wordt gewerkt. Tegenwoordig wordt de term inflammaging veel gebruikt.
Aangezien het onderzoek naar veroudering voortdurend verder gaat, zullen er in de loop van de tijd meer hallmarks bijkomen. Ook leren we steeds meer over mogelijk ingrijpen in verouderingsprocessen.
Multifactorieel proces
Wat uit bovenstaande hallmarks blijkt en niet vergeten mag worden, is dat veroudering een multifactorieel (uit meerdere factoren bestaand) proces is dat ook als zodanig aangepakt dient te worden (Pignatti et al., 2020).
Het ingrijpen op slechts een onderdeel van het geheel zal slechts een gering effect hebben. Als bijvoorbeeld het probleem rondom glycatie van collageenmoleculen opgelost zou worden, zou dit alleen impact hebben op de aspecten van veroudering die hier direct aan gerelateerd zijn, zoals bijvoorbeeld de souplesse van huid en bloedvaten.
Lifespan versus healthspan
Het doel van het onderzoek naar veroudering is niet zozeer het verlengen van onze lifespan (de hoeveelheid jaren die we leven), maar meer het verlengen van onze healthspan (het aantal jaren in goede gezondheid).
Healthspan betreft het aantal gezonde jaren in een mensenleven, waarbij gekeken wordt naar cognitie (geheugen, uitvoerende functies), lichamelijke functies (afwezigheid van ouderdomsziekten, behoud van spiermassa, souplesse), stresstolerantie, sociale support en zingeving.
Het verlengen van onze healthspan kunnen we zien als een voorbeeld en tevens onderdeel van Positive Aging.
Figuur 2: ‘Lifespan’ en ‘Healthspan’: de groene lijn is de status quo, waarbij geleidelijk vanaf het 40e jaar de functies afnemen. De rode lijn zou een sterke verlenging van de ‘healthspan’ betekenen met slechts een geringe verlenging van de ‘lifespan’.
Als we kijken naar studies betreffende 100-jarigen, dan zien we dat bij hen de ouderdomsziekten pas later in het leven optreden dan bij de ‘normale’ populatie. Dat is deels het gevolg van hun leefstijl, maar er is waarschijnlijk ook een genetische component.
De sleutel tot een lang en gezond leven ligt grotendeels in het vertragen van de aanvang van de ouderdomsziekten (cardiovasculaire ziekten, neurodegeneratieve ziekten, kanker).
Op dit moment bieden leefstijlfactoren zoals gezonde voeding en voldoende beweging nog steeds de beste bescherming tegen deze verouderingsgerelateerde ziekten.
De ‘anti-verouderingspil’, waarnaar wetenschappers al jaren op zoek zijn, is tot op heden nog niet geformuleerd. Uit bovenstaande kan geconcludeerd worden dat een dergelijke pil hoogstwaarschijnlijk nooit uitgevonden zal worden….
Vooralsnog zullen we zelf actief moeten bijdragen aan ‘positive aging’. Wat daarvoor de mogelijkheden zijn wordt in de komende artikelen besproken.
Dit is het eerste deel uit een reeks artikelen over ‘positive aging’ van de hand van Jeannette Hessels. In de loop van het jaar komen o.a. de onderwerpen voeding, lichaamsbeweging, stress en slaap en hun invloed op het verouderingsproces, c.q. verouderingsgerelateerde ziekten, aan de orde. We laten op Instagram en LinkedIn weten wanneer er een nieuwe deel in deze serie klaar staat.
Literatuur:
1. López-otín, C., Blasco, M. A., Partridge, L., Serrano, M., & Kroemer, G. (2013). The Hallmarks of Aging Longevity. Cell, 153(6).
2. Schmauck-Medina, T., Moliere, A., (2022). New hallmarks of ageing: a 2022 Copenhagen ageing meeting summary. In Aging (Vol 14, issue 16)
3. Mikuła-Pietrasik, J., Niewiarowska, A., & Książek, K. (2015). [The holy Graal of biology, or how and why do we age?]. Postepy Biochemii, 61(4).
4. Pignatti, C., D’adamo, S., Stefanelli, C., Flamigni, F., & Cetrullo, S. (2020). Nutrients and pathways that regulate health span and life span. In Geriatrics (Switzerland) (Vol. 5, Issue 4). https://doi.org/10.3390/geriatrics5040095
5. Lemoine, M. (2021). The Evolution of the Hallmarks of Aging. In Frontiers in Genetics (Vol. 12). https://doi.org/10.3389/fgene.2021.693071
