Bloedstamcellen verzamelen hun eiwitafval in aggresomen (groen) als appeltje voor de dorst. Gewone cellen gebruiken daar de veel snellere proteasomen voor (afb: Signer et. al)

We hebben overal in ons lijf min of meer gespecialiseerde stamcellen die zich kunnen omvormen tot gespecialiseerde cellen als een vorm van onderhoud van het organisme (ons lijf). Om veroudering tegen te gaan moeten die stamcellen voortdurend de troep (misvormde eiwitten) opruimen en daar schijnen bloedstamcellen een opmerkelijke oplossing voor te hebben, anders dan gewone cellen dat doen. Wellicht dat die ontdekking is kan betekenen voor het gezond houden van andere stamcellen en wellicht ook neuronen.
De onderzoekers van de universiteit van Californië in San Diego hebben zich gericht op bloedstamcellen. Die kunnen zich ontwikkelen tot allerlei bloedcellen zoals rode bloedlichaampjes, maar ook afweercellen zoals macrofagen of T-cellen. Die bloedstamcellen hebben een speciale manier om van misvormde eiwitten af te komen, maar dat vermogen gaat met de jaren achteruit zo bleek bij muisjes. De onderzoekers zagen dat dat systeem weer is op te krikken, waardoor het systeem weer beter is beschermd tegen ouderdomsziektes.
“Stemcellen zijn er voor de lange adem”, zegt Robert Signer van de UCSD. “Hun lange leven maakt het nodig dat ze anders in elkaar zitten dan kortlevende cellen in ons lichaam.”
Stamcellen zijn er op gericht alles netjes in balans te houden, vooral de aanmaak van eiwitten. Het blijkt dat stamcellen eiwitten veel trager produceren dan andere celtypen. Ze gaan voor kwaliteit en niet voor kwantiteit. Daardoor ontstaan er ook minder fouten in het product (het eiwit). Misvormde eiwitten werken niet en zijn soms zelfs gevaarlijk voor de cel zelf.
Toch gaat die aanmaak wel eens fout en dan moet de stamcel er zo snel mogelijk van af. In de meeste cellen krijgen die ‘missers’ een merk opgeplakt om te worden afgebroken. Voor de afbraak zorgt het proteasoom, een groot eiwitcomplex. Dat breekt het eiwit weer af in zijn bouwstenen, de aminozuren, maar nu bleek dat de activiteit van het proteasoom in bloedstamcellen heel laag is. Hoe nou?
Na wat speurwerk vonden de onderzoekers dat stamcellen het heel anders doen. De troep wordt verzameld in wat aggresomen worden genoemd, een soort veekralen waar de kapotte eiwit bijeen worden gedreven. Het lysosoom, een apart celorgaantje met afbraakenzymen, ontfermt zich vervolgens over de taak de troep op te ruimen.

stressreactie

Signer: “Wat het zo bijzonder maakt is dat die manier vooral werd gezien als een reactie op extreme stress, maar in feite is het een normale manier voor stamcellen. Dat maakt weer eens duidelijk dat ze stress vermijden om lang en gezond te blijven leven.”
De vraag is natuurlijk hoe het komt dat andere cellen niet van die ‘rustige route’ gebruik maken. Een voordeel van het proteasoom is dat het de foute eiwitten onmiddellijk afbreekt, waarbij aminozuren ontstaan die weer gebruikt kunnen worden voor nieuwe eiwitten.
Stamcellen zijn daar niet zo mee bezig. Het lijkt er op dat stamcellen hun mislukte eiwitten een tijdje opslaan als een voorraad om te gebruiken als die nodig zijn zoals bij verwonding wanneer ze in actie moeten komen.
Het is voor het lichaam niet best als er stamcellen verloren gaan. Signer: “Het aanleggen van een voorraadje lijkt dan bedoeld voor de regenachtige dagen. Het zijn marathonlopers, maar ze moeten ook kunnen sprinten als het nodig is.”

Als de onderzoekers de aggrefagie, zoals dat afwijkende proces in stamcellen wordt genoemd, genetisch onmogelijk maakten, dan ging de boel fout. De onderzoekers zagen ook bij muisjes dat vrijwel alle jonge stamcellen aggresomen hadden, maar dat die met het ouder worden soms zelfs geheel verdwenen.
“We hopen”, zegt Signer, “dat we het vermogen tot aggrefagie van stamcellen kunnen verbeteren om zo bloed- en afweerziektes te kunnen verminderen die samenhangen met ouder worden.” De onderzoekers denken dat ook andere typen stamcellen en langlevende cellen zoals hersencellen dergelijk ‘afwijkend’ gedrag vertonen om de eiwitbalans te regelen. Dat zou betekenen dat het opkrikken van de aggresfagie in die cellen een gunstig effect zou kunnen hebben in die cellen en (dus) op ouderdomsziektes.

Bron: Science Daily