Een gigantische paddenstoel die vitamines en voedingsstoffen in de darmen en nieren opslokt:zo ziet een receptor die B12-vitamines opneemt in de dunne darm eruit. Voor de eerste keer, onderzoekers van de Universiteit van Aarhus, Denemarken, inzicht hebben in een nog onbekende biologie die gedurende honderden miljoenen jaren van evolutie heeft bestaan.

"Waar we naar kijken is evolutie op structureel niveau. Een receptor met een paddenstoelstructuur die teruggaat tot de gemeenschappelijke voorouders van insecten en mensen, ", zegt universitair hoofddocent Christian Brix Folsted Andersen van de afdeling Biomedicine aan de Universiteit van Aarhus in Denemarken.

Vitamine B12 is de vitamine die mensen het vaakst missen, zelfs met een gezond dieet, wat op zijn beurt kan leiden tot ernstige anemische ziekten en symptomen van het centrale zenuwstelsel. Met zijn onderzoeksgroep Andersen heeft nu de grootste celreceptor van het lichaam beschreven:een oude, voorheen onbekende constructie die is ontstaan ​​door de fusie van twee eiwitten, en welke, om redenen die wetenschappers nog niet begrijpen, wordt in moleculair opzicht als een kolossale structuur bewaard.

In de jaren 1960, wetenschapper Dorothy Hodgkin kreeg de Nobelprijs voor haar wetenschappelijke doorbraak in het bepalen van de structuur van vitamine B12. Nutsvoorzieningen, Andersen en collega's rapporteren deze receptorstructuur meer dan 1000 keer groter, waardoor B12 in het lichaam kan worden opgenomen. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Natuurcommunicatie , en licht werpen op de kwestie van een gebrekkige opname van vitamine B12 en het verlies van voedingsstoffen in de nieren.

"Met behulp van röntgenkristallografie, we zijn erin geslaagd te bepalen hoe de receptor zichzelf kan organiseren op een voorheen onbekende manier in de menselijke biologie. Met deze nieuwe kennis, kunnen we eindelijk verklaren waarom duizenden mensen over de hele wereld met specifieke genetische veranderingen de vitamine niet kunnen opnemen, " legt Andersen uit aan de telefoon van de Universiteit van Washington in de V.S.

"Maar in mijn gedachten het meest interessante aspect is dat met behulp van geavanceerde elektronenmicroscopie, waarover ik hier in Seattle in detail leer, we hebben kunnen zien hoe de receptor er als geheel uitziet, en kijk zo ook hoe de receptor vitamine B12 opneemt in de darmen en verschillende andere stoffen in de nieren. Het is fantastisch om de kans te hebben om dit als de eerste persoon ooit te zien, " hij zegt.

Andersen wijst erop dat in een evolutionaire context, er is iets heel mysterieus aan de receptor omdat het niet lijkt op iets dat eerder is gezien. "Tegelijkertijd, door genen te vergelijken, we kunnen zien dat de receptor dezelfde structuur heeft als bij insecten en dat hij heel vroeg in de evolutie moet zijn geëvolueerd - vele miljoenen jaren geleden, en dus lang voor de oorsprong van zoogdieren, " hij zegt.

Het onderzoek van Andersen is een voortzetting van zijn jarenlange werk met Søren K. Moestrup naar B12-transport. In 2010, dit onderzoek leidde tot nieuwe en cruciale kennis over hoe de receptor specifiek B12 in de dunne darm herkent.

"Het onderzoek dat we vandaag doen, is een voortzetting van tientallen jaren onderzoek naar vitamine B12. Inderdaad, 25 jaar geleden, we hadden geen idee wat er gaande was in de schimmige uithoeken van de darmen. Nutsvoorzieningen, de lichten zijn aangegaan, en we kunnen zien hoe het allemaal werkt op een manier die niemand van ons had kunnen bedenken, ’ zegt Moestrup.

"Behalve dat het natuurlijk zeer bevredigend is vanuit wetenschappelijk oogpunt, het opent ook volledig nieuwe perspectieven voor medische behandeling. Bijvoorbeeld, we hebben nu diepgaande kennis over een receptor die blijkbaar kan worden gebruikt om medicijnen naar de nieren en darmen te transporteren, " hij zegt.