Veroudering is een proces van geleidelijke verslechtering door blootstelling aan tijd en de elementen; dit proces begint met achteruitgang diep in elke cel. Onderzoekers van Stanford University en het VA Palo Alto Health Care System (VAPAHCS) hebben een eiwit geïdentificeerd dat cellen beschermt tegen verouderingsgerelateerde problemen door een bijzonder kwetsbare set genen te beschermen. De studie is gepubliceerd in het 13 juli nummer van de Tijdschrift voor biologische chemie .

De genen die coderen voor componenten van het ribosoom - de eiwitmakende machine van de cel - zijn overvloedig en constant in gebruik. De meeste organismen, inclusief mensen, hebben veel kopieën van ribosomale genen (gezamenlijk ribosomaal DNA genoemd, of rDNA), waarvan sommige stil worden gehouden als back-up voor het geval de actieve kopieën van ribosomale genen worden beschadigd. Dit is belangrijk omdat rDNA essentieel maar onstabiel is - vatbaar voor mutatie en herschikking.

"Ribosomaal DNA is een van de belangrijkste hotspots voor instabiliteit in het genoom, " zei Silvana Paredes, de onderzoeker die het onderzoek leidde.

Werken in het laboratorium van Katrin Chua, die gezamenlijk is aangesloten bij Stanford en het Geriatric Research Education and Clinical Center van de VAPAHCS, Paredes onderzocht de relatie tussen veroudering, rDNA, en een eiwit genaamd SIRT7. SIRT7 helpt bij het modificeren van de eiwitten waar het DNA omheen kronkelt, die van invloed is op het in- of uitschakelen van genen. Paredes ontdekte dat SIRT7 belangrijk was om delen van het rDNA uitgeschakeld te houden.

Deze functie bleek cruciaal om verouderingsgerelateerde achteruitgang in de cel te voorkomen. Toen SIRT7 werd verwijderd, de rDNA-genen raakten beschadigd. De cellen stopten met delen en vertoonden andere symptomen van schade en ouderdom. Dergelijke verouderde cellen hopen zich op in weefsels in aan veroudering gerelateerde aandoeningen die zo divers zijn als kanker, suikerziekte, hartziekte, artritis, en neurodegeneratie; studies bij muizen hebben gesuggereerd dat het verwijderen van verouderde cellen sommige van deze aandoeningen kan voorkomen. Het identificeren van SIRT7 als een eiwit dat cellen gezond houdt, zou daarom kunnen leiden tot therapieën die cellulaire veroudering voorkomen.

"Door rDNA-instabiliteit te identificeren als een onderliggende oorzaak van veroudering van menselijke cellen en door de centrale rol van SIRT7 bij de bescherming tegen dit proces aan te tonen, onze studies bieden niet alleen belangrijke inzichten in de basismechanismen van veroudering, maar ook potentiële moleculaire doelwitten identificeren voor verouderingsgerelateerde ziekteprocessen, ' zei Chua.