Niemand houdt van de gedachte om oud te worden. Ondanks onze vele menselijke inspanningen om aan het verouderingsproces te ontsnappen of het uit te stellen, lijkt het een onvermijdelijk onderdeel van het leven te zijn.
Maar … waarom? Waarom vallen levende wezens geleidelijk uit elkaar als ze ouder worden?
Er is een woord voor: senescentie. Nee, het is niet de rockband die ‘Bring Me to Life’ zong; veroudering is de toestand van geleidelijke verslechtering van het normale functioneren. Op cellulair niveau betekent dit dat cellen stoppen met delen en uiteindelijk afsterven. Het kan ook van toepassing zijn op een heel organisme (waar een levend wezen niet langer adequaat kan reageren op externe stressoren), of op specifieke organen of weefsels (zoals bladeren die in de herfst afsterven en uit bomen vallen).
zijn manieren waarop we de snelheid waarmee senescentie optreedt, kunnen vertragen (of versnellen), het zal nog steeds op de een of andere manier gebeuren. Enkele soorten kunnen echter volledig ontsnappen aan het verouderingsproces.
De onsterfelijke kwal, Turritopsis dohrnii
Tot op heden is er maar één soort die biologisch onsterfelijk wordt genoemd: de kwal Turritopsis dohrnii. Deze kleine, transparante dieren hangen rond in oceanen over de hele wereld en kunnen de tijd terugdraaien door terug te gaan naar een eerdere fase van hun levenscyclus.
Een nieuw kwallenleven begint met een bevruchte eicel, die uitgroeit tot een larvaal stadium dat een planula wordt genoemd. Na een snelle duik klikt de planula vast op een oppervlak (zoals een rots, of de oceaanbodem of de romp van een boot), waar hij zich ontwikkelt tot een poliep: een buisvormige structuur met een mond aan het ene uiteinde en een soort van voet aan de andere kant. Het blijft een tijdje op zijn plaats zitten en groeit uit tot een kleine kolonie poliepen die voedingsbuizen met elkaar delen.
Uiteindelijk, afhankelijk van de kwallensoort, zal een van deze poliepen een uitgroei vormen die a bud , of het kan afzonderlijke segmenten produceren die op elkaar zijn gestapeld, die dan kunnen loskomen van de rest van de kolonie. Dit proces is verantwoordelijk voor de volgende stadia van de levenscyclus van kwallen: de ephyra (een kleine kwal) en de medusa, het volledig gevormde volwassen stadium dat in staat is tot seksuele voortplanting.
Voor de meeste andere kwallen, deze fase is het einde van de lijn. Maar Turritopsis dohrnii (en mogelijk ook een andere kwallensoort) heeft een leuk feesttrucje: wanneer het geconfronteerd wordt met een soort omgevingsstress, zoals uithongering of letsel, kan het weer veranderen in een klein klodder weefsel, dat vervolgens weer verandert in seksueel onvolwassen poliepfase van het leven. Het is een beetje zoals een vlinder die weer in een rups verandert, of een kikker die weer een kikkervisje wordt.
Natuurlijk is Turritopsis dohrnii niet echt ‘onsterfelijk’. Ze kunnen nog steeds worden geconsumeerd door roofdieren of op andere manieren worden gedood. Hun vermogen om als reactie op stress heen en weer te schakelen tussen levensfasen, betekent echter dat ze in theorie voor altijd zouden kunnen leven.
Hydra
Hydra lijkt een beetje op de poliep stadium van een kwal (wat logisch is, aangezien kwallen en Hydra bij elkaar zijn gegroepeerd in de phylum Cnidaria): een buisvormig lichaam met aan het ene uiteinde een mond met tentakels en een klevende voet aan het andere. Het zijn zeer eenvoudige dieren die hun dagen meestal op één plek in zoetwatervijvers of rivieren verblijven en hun stekende tentakels gebruiken om prooien te grijpen die toevallig voorbij zwemmen.
Hun claim op onsterfelijkheid? Het lijkt alsof ze helemaal niet door veroudering gaan. In plaats van geleidelijk te verslechteren in de loop van de tijd, hebben de stamcellen van een Hydra het vermogen tot oneindige zelfvernieuwing. Dit lijkt te zijn te danken aan een bepaalde reeks genen, FoxO-genen genaamd, die worden aangetroffen in dieren, van wormen tot mensen, en die een rol spelen bij het reguleren van de levensduur van cellen.
In het geval van Hydras stam cellen lijkt er een overvloed aan FoxO-genexpressie te zijn. Toen onderzoekers voorkwamen dat FoxO-genen functioneerden, ontdekten ze dat Hydras cellen tekenen van veroudering begonnen te vertonen en niet langer zouden regenereren zoals voorheen. We weten nog steeds niet precies hoe het allemaal werkt, maar we weten wel dat deze genen duidelijk een belangrijke rol spelen bij het in stand houden van Hydras eindeloze jeugdigheid.
Niet-echt-onsterfelijke kreeften
Kreeften ervaren ook geen veroudering. In tegenstelling tot Hydras afhankelijkheid van bepaalde genen, is hun levensduur te danken aan het feit dat ze hun DNA eindeloos kunnen repareren.
Normaal gesproken worden tijdens het proces van DNA-kopiëren en celdeling de beschermende eindkappen op chromosomen, telomeren genaamd, langzaam steeds korter, en als ze te kort zijn, gaat een cel veroudering in en kan blijf langer delen.
Kreeften hebben dit probleem niet dankzij een oneindige toevoer van een enzym genaamd telomerase, dat werkt om telomeren te blijven regenereren. Ze produceren veel van dit enzym in al hun cellen gedurende hun volwassen leven, waardoor ze voor onbepaalde tijd hun jeugdige DNA kunnen behouden.
Telomerase is niet uniek voor kreeften. Het is aanwezig in de meeste andere dieren, inclusief mensen, maar na het passeren van de embryonale levensfase nemen de niveaus van telomerase in de meeste andere cellen af en zijn ze niet voldoende voor het voortdurend opnieuw opbouwen van telomeren.
Helaas voor kreeften echter, er is een addertje onder het gras: ze worden letterlijk te groot voor hun eigen schelp. Kreeften worden voortdurend groter en groter, maar hun schelpen kunnen niet van formaat veranderen, wat betekent dat ze een leven lang te kleine schelpen moeten graven en elke keer een gloednieuw exoskelet moeten laten groeien. Dat kost behoorlijk wat energie. Uiteindelijk is de hoeveelheid energie die nodig is om een schaal te laten vervellen en een nieuwe te laten groeien gewoon te veel. De kreeft bezwijkt aan uitputting, ziekte, predatie of het instorten van de schelp.
Forever young?
Er zijn veel andere diersoorten (en niet-dierlijke!) Soorten die een verleidelijke blik werpen op een tijdloze bestaan: het sterftekans voor naakte molratten lijkt niet toe te nemen naarmate ze ouder worden; s werelds oudst bekende niet-koloniale dier, een opmerkelijk stressbestendige quahog clam genaamd Ming, stierf pas (per ongeluk) na ruim 500 jaar toen onderzoekers het uit de oceaan dregden en wilden weten hoe oud het was ; ongelooflijk oude borstelkegeldennen lijken net zo soepel te functioneren als veel jongere bomen; een bepaalde kolonie van trillende espen wordt beschouwd als ongeveer 80.000 jaar oud … en er zijn tal van andere ongewoon langlevende soorten die het verstrijken van de tijd lijken te trotseren.
Hebben ze de sleutel tot eeuwige jeugdigheid ook voor mensen? We weten dat veroudering bij mensen te danken is aan een veelvoud aan factoren, waarvan we er vele nog niet helemaal begrijpen. Misschien kunnen deze voorbeelden van andere soorten wat meer licht werpen op die processen.