Met het ouder worden vormen spierstamcellen bij muizen niet langer een homogene populatie: een deel behoudt het vermogen om weefsel doeltreffend te herstellen, terwijl een ander deel die functie scherp verliest. Onderzoekers van UCLA onder leiding van Thomas Rando ontdekten dat het glutathionniveau — het belangrijkste antioxidant van de cel — de sleuteloorzaak van deze splitsing vormt.
Op jonge leeftijd vertonen alle spierstamcellen een hoge activiteit en reageren ze snel op schade. Na verloop van tijd ontstaat bij oude muizen een tweede subpopulatie cellen met een laag glutathiongehalte, die slecht tegen regeneratie is opgewassen. Juist het metabolisme van deze stof bepaalt, zoals de experimenten hebben aangetoond, of een cel functioneel ‘jong’ blijft of in een verzwakte toestand overgaat.
De onderzoekers toetsten het oorzakelijke verband rechtstreeks. Wanneer cellen met weinig glutathion een middel kregen dat het gehalte verhoogde, werd hun regeneratieve vermogen hersteld. Omgekeerd veranderde een kunstmatige verlaging van glutathion in jonge cellen deze in functioneel oude cellen. Deze resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Cell Metabolism.
Het onderzoek is uitgevoerd bij muizen en heeft vooralsnog geen directe tegenhanger in klinische proeven bij mensen. De financiering kwam van de Glenn Foundation for Medical Research, de Amerikaanse National Institutes of Health en het Department of Veterans Affairs. De auteurs benadrukken dat glutathion slechts een van de drijfveren van leeftijdsgebonden veranderingen is, en niet de universele oplossing voor het probleem van weefselveroudering.
Stel je een cel voor als een werkplaats waarin glutathion fungeert als een beschermend filter tegen de oxidatieve ‘rook’ van het dagelijkse werk. Wanneer het filter verstopt raakt of tekortschiet, begint een deel van de werkplaatsen op halve kracht te werken, terwijl een ander deel het blijft bolwerken. Het herstellen van het filter brengt de tweede groep weer op het oude tempo, maar maakt niet de hele werkplaats nieuw.
De ontdekking laat zien dat veroudering van stamcellen niet simpelweg een algehele vertraging is, maar het ontstaan van heterogene subpopulaties met een verschillend metabolisch profiel. Dergelijke mechanismen kunnen verklaren waarom weefselregeneratie ongelijkmatig verslechtert en waarom sommige mensen hun spierkracht langer behouden dan anderen.
De vraag is nu of het lukt om decennialang veilig en selectief een hoog glutathionniveau in de juiste menselijke cellen te handhaven, zonder andere metabolische evenwichten van het lichaam te verstoren.
