Naburige cellen houden stamcellen jong in fruitvliegtestes

Cellen die in testes van fruitvliegen in een kluitje rond de daar aanwezige stamcellen liggen, maken een eiwit dat essentieel is voor het behoud van die stamcellen. Zonder dat eiwit verliezen de stamcellen hun wezenskenmerk, het vermogen om zichzelf te vernieuwen. Als de vliegen ouder worden vermindert de activiteit van het gen dat voor dit eiwit codeert. Bijgevolg ook het aantal stamcellen. Onderzoekers van het Salk Institute in Californië hebben dit ontdekt (Cell Stem Cell, 11 oktober).

De afname wordt beschouwd als een belangrijke oorzaak van veroudering in weefsels. Als cellen uit de directe omgeving van stamcellen ook bij de mens zo’n leeftijdsafhankelijke invloed hebben, kan dit het gebruik van stamcellen om beschadigde cellen in zieke organen bij ouderen te vervangen, bemoeilijken.

Als een gewone cel deelt, ontstaan twee identieke dochtercellen. Bij stamcellen is één van dochters een nieuwe stamcel, terwijl de andere zich differentieert en zich bijvoorbeeld ontwikkelt tot bloed-, huid- of zaadcel. Op die manier blijft de voorraad stamcellen op peil. Naarmate iemand ouder wordt, neemt dit vermogen tot zelfvernieuwing echter geleidelijk af, de voorraden slinken en de productie van nieuwe cellen stagneert. Het verloren gaan van stamcellen is waarschijnlijk een van de vele factoren die bijdragen aan het verouderen van levende organismen, ook van de mens.

De onderzoekers ontrafelden dit verouderingsproces in de testes van de fruitvlieg Drosophila. De daar aanwezige stamcellen zijn makkelijk van andere cellen te onderscheiden. Bij andere dieren zijn daar allerlei biochemische kunstgrepen voor nodig. Vliegen van één of twee dagen hebben gemiddeld 8,3 stamcellen per testis; oude dieren van 50 dagen hebben er nog maar 5,1.

In de fruitvliegtestis worden de stamcellen omringd door zogeheten somatische cellen. Samen vormen ze een celklompje, hub genaamd. De aantallen hubs en cellen per hub bleven echter gelijk. Daarom gingen de onderzoekers op zoek naar leeftijdgebonden veranderingen in de somatische cellen. Die cellen maken de groeifactor upd, en daarop richtten de onderzoekers zich. In overmaat veroorzaakt upd een explosieve toename van het aantal stamcellen. Maar bij de oude vliegen bleek de expressie van het upd-gen drastisch te zijn afgenomen, sterker nog dan de afname van het aantal stamcellen. Werd de genactiviteit bij oudere mannetjes kunstmatig opgevoerd, dan vertraagde dit de afname van het aantal stamcellen aanzienlijk. Het behoud van het vermogen tot zelfvernieuwing is bij stamcellen blijkbaar afhankelijk van factoren uit hun directe omgeving.

Een tweede waarneming is echter de conclusie dat sommige stamcellen blijkbaar ongevoelig voor upd zijn, anders had hun afname gelijke tred gehouden met die van ubp. Mogelijk kunnen deze cellen zich tot kankerstamcellen ontwikkelen, schrijven de onderzoekers.

Er spelen waarschijnlijk ook genetische factoren mee. In bloedstamcellen is een gen gevonden dat die stamcellen langer overeind houdt en de veroudering vertraagt (Blood, maart 2006). Huup Dassen