MITOCHONDRIAAL DNA VERTOONT BIJ OUDEREN STEEDS MEER FOUTEN

De mitochondrieën, de energieleverende celcompartimenten met hun eigen DNA, vertonen steeds meer en verschillende DNA-mutaties bij het ouder worden. Het verval van mitochondriaal DNA is daardoor misschien een belangrijke oorzaak van veroudering. Dat concluderen Italiaanse en Amerikaanse onderzoekers van de universiteiten van Milaan en het California Institute of Technology in Pasadena uit hun speurtocht naar mutaties in mitochondriaal DNA (mtDNA) bij een groep mensen die in leeftijd varieerden van 1 tot 101. (Science, 22 okt).

Mitochondriaal DNA is al jaren geleden genoemd als mogelijke motor voor veroudering, naast bijvoorbeeld het afgenomen vermogen van cellen om te delen als gevolg van het korter worden van de uiteinden van de chromosomen (telomeren). Schade aan mtDNA is in de jaren tachtig voor het eerst aangetoond. Er werden ontbrekende stukjes DNA-volgorde en ingelaste stukken DNA gevonden. Maar deze flinke DNA-schade werd altijd maar in maximaal 2% van de bij een individu geïsoleerde mitochondrieën gevonden. De vraag bleef of de schade met functiebeperking gepaard ging en of er niet veel meer puntmutaties zouden zijn. De techniek om puntmutaties (verandering of ontbreken van één basepaar in een DNA-volgorde) in een deel van de mitochondrieën van één individu aan te tonen was nog niet beschikbaar.

De onderzoekers hebben de techniek ontwikkeld om puntmutaties in mtDNA temidden van onbeschadigd mtDNA op te sporen. Ze konden de verandering bij individuen in de loop van de jaren bestuderen doordat ze van negen mensen beschikten over 9 tot 19 jaar geleden genomen celpuncties. In combinatie met nieuwe monsters leverde dat longitudinale gegevens. Ook namen ze bindweefselcellen weg bij 18 mensen die in leeftijd varieerden van 1 tot 101 jaar.

Met restrictieenzymen werd het te onderzoeken mtDNA-fragment (een deel van 1.000 baseparen dat de deling van mtDNA controleert) in zeven stukken geknipt. Per individu werden de fragmenten die een of meer baseparen van elkaar verschilden gescheiden (met denaturant gradient gel elektroforese). De DNA-bandjes op de gel werden geïsoleerd, in het DNA van E.coli-bacteriën ingebouwd en vermeerderd. Daarna konden DNA-volgorden worden bepaald. Zo werden vele puntmutaties gevonden. De toename ervan is steeds duidelijk aan ouderdom gekoppeld.

In een commentaar in Science wordt opgemerkt dat toch nog niet is bewezen dat de mtDNA-mutaties functioneel aan het verouderingsproces bijdragen.