Geestelijke aftakeling ontstaat door beschadigde genen

Geestelijke aftakeling op oudere leeftijd ontstaat doordat bepaalde genen die een rol spelen bij de communicatie tussen zenuwcellen op hogere leeftijd minder goed functioneren. Medewerkers van de Harvard Medical School zeggen daarmee een oorzaak van ouderdom te hebben gevonden (Nature, on-line, 9 juni). Ze onderzochten de genactiviteit (genexpressie) in autopsiemateriaal van de hersenen van 30 overleden mensen, in leeftijd variërend van 26 tot 106 jaar.

De Harvard-onderzoekers maakten met DNA-chips, elk met fragmenten van duizenden genen, transcriptie-profielen van het hersenweefsel van de overledenen. Transcriptie is het omzetten van de genetische informatie van het DNA in het bijbehorende boodschapper-RNA (mRNA). Het transcriptie-profiel geeft dus aan welke mRNA's in welke hoeveelheden actief zijn. Voor de analyse zijn de in hersweefsel aanwezige mRNA's omgezet in het bijbehorende DNA, fluorescerend gemerkt en vervolgens over de DNA-chip gespoeld. DNA-moleculen binden op de chip op de plaats waar een DNA-fragment met complementaire volgorde zit. Een fluorescerend stipje geeft gebonden DNA aan. De sterkte van dat signaal is een maat voor de hoeveelheid mRNA en dus voor de mate van expressie van een gen.

In totaal hebben de Amerikanen 11.000 genen onderzocht. Bij ongeveer 4% was de expressie in verouderende hersenen veranderd. De activiteit was vooral minder van genen die een rol spelen in de synapsen tussen de zenuwcellen. De synapsen zorgen voor de onderlinge communicatie van zenuwcellen, en dat is de basis van leren en geheugen. Daarnaast nam de expressie juist toe van genen die reageren op overbelasting en die zorgen voor de reparatie van beschadigingen. Ook genen die een rol spelen bij ontstekingsreacties en de afweer waren meer dan gemiddeld actief. Dat past bij de hypothese dat ontstekingsverschijnselen aan de basis staan van allerlei aftakelingsprocessen.

Genen die nodig zijn voor het denken, zijn blijkbaar extra gevoelig voor schadelijke invloeden uit de omgeving, bijvoorbeeld voor vrije zuurstofdeeltjes en verontreinigingen. De hersenen lijken met het klimmen der jaren minder in staat te zijn zich te verdedigen tegen deze giftige aanvallen en om de schade aan de genen weer te herstellen. Het was wel opvallend dat die gevoeligheid per individu verschilde: sommige mensen van middelbare leeftijd vertoonden een gen-expressie die meer leek op die van een jong iemand, terwijl die bij anderen van dezelfde leeftijd meer op die bij heel oude mensen leek.

De Amerikaanse onderzoekers willen nu achterhalen waarom de aftakeling van de genen bij sommige mensen zo veel sneller gaat dan bij anderen. Zij hopen daarmee uiteindelijk behandelingen of leefregels te kunnen bieden om de genetische schade bij jonge volwassenen te verminderen en zo de geestelijke aftakeling en hersenziekten te vertragen. De volgende stap in hun onderzoek is nu om te kijken of de genetische beschadigingen ook een rol spelen bij typische ouderdomskwalen als de ziekte van Alzheimer en Parkinson.