Jaarboek no. 89. 2010/2011 - Koninklijke Maatschappij voor ...

Genetica en genoomonderzoek naar veroudering:
DNA onderzoek van de wieg tot het graf
Mw.prof.dr. P.E. Slagboom
Afdeling Medische Statistiek en Bioinformatica, Leids Universitair Medisch Centrum, Leiden
Veroudering, biologisch bekeken
Bij het verouderingsproces treden in een organisme
tal van biologische veranderingen op, die uiteindelijk
de kans op sterfte verhogen. Er zijn veranderingen
in weefsels, cellen en macromoleculen zoals
DNA, RNA en eiwitten. Niet al die veranderingen
zijn biologisch of medisch van belang. Zo hebben
veranderingen in vetmetabolisme en kraakbeen in
de gewrichten effect op de gezondheid, terwijl het
optreden van kaalheid een neutrale verandering is.
Of iemand kaal is, is bovendien geen goede markering
van de leeftijd, maar de afbraak van kraakbeen,
hetgeen je kunt meten in de urine, is dat wel. Het
verouderingsproces verloopt niet in iedere persoon
op dezelfde manier. De snelheid van het biologisch
verouderen verschilt tussen individuen en is medebepalend
voor de leeftijd waarop het individu overlijdt.
In epidemiologisch onderzoek, dat is gericht
op het vinden en begrijpen van factoren die het
risico op ziekte bepalen, is de kalenderleeftijd een
hele belangrijke risicofactor. De biologische leeftijd
zegt echter nog meer over de gezondheid en
levensverwachting van een persoon. Er zijn mensen
van 70 met een biologisch profiel van een 40-jarige
als je kijkt naar vet- en suikerspiegels in bloed en de
bloeddruk.
Door welk mechanisme worden deze verschillen
eigenlijk gegenereerd? Hoe oud je wordt, is voor
een deel erfelijk bepaald1 en voor een deel door
omgevingsfactoren, waarmee we zowel de leefstijl
als de leefomgeving bedoelen. De levensverwachting
is spectaculair toegenomen in de laatste
tweehonderd jaar, hetgeen voor het voetlicht werd
gebracht door de demograaf Jim Vaupel. 2 De Britse
verouderingsonderzoeker Tom Kirkwood drukt de
Natuurkundige voordrachten I Nieuwe reeks 89
toename in levensverwachting graag uit in uren per
dag: we krijgen momenteel 6 uur per dag aan extra
levensverwachting erbij! Dit is vooral veroorzaakt
door verbeterde hygiëne, voeding en medicatie.
Tweelingenonderzoek heeft aangetoond dat 25%
van het verschil in levensverwachting tussen mensen
wordt veroorzaakt door een verschil in erfelijke
achtergrond. 3 Bij dergelijk onderzoek vergelijk je
een fenomeen (een fenotype) in één- en twee-eiige
tweelingparen. In beide soorten paren komen de
kinderen uit dezelfde baarmoeder en groeien doorgaans
op in hetzelfde gezin. Als desondanks de
fenotypische gelijkheid groter is binnen eeneiige
dan twee-eiige tweelingparen, komt dat doordat
de eersten genetisch identiek zijn. Zo werd met
tweelingenonderzoek berekend dat niet alleen de
levensverwachting deels erfelijk bepaald is, maar
ook het risico op verouderingsziekten zoals hart- en
vaatziekten, artrose, osteoporose, suikerziekte en
dementie. De erfelijkheid voor deze ziekten wordt
ook vaak onderzocht in families waarin de risico’s
nog sterker genetisch bepaald zijn dan in de bevolking.
Zo bestaan er families waarin dementie of
artrose op relatief jonge leeftijd ontstaat. Er zijn ook
patiënten met het Werner syndroom waarin tal van
aspecten van het verouderingsproces, zoals huidveroudering,
het optreden van osteoporose en kanker,
veel vroeger optreden dan bij andere mensen.
Een dergelijke ziekte kan worden veroorzaakt door
een afwijking in een enkel bouwsteen van het DNA
van de patiënt.
Lezing gehouden voor de Koninklijke Maatschappij
voor Natuurkunde ‘Diligentia’ te ’s-Gravenhage
op 25 oktober 2010
43