Borsten zijn ouder dan de vrouw

Onze organen verouderen niet allemaal even snel. Om hun biologische leeftijd vast te stellen, bedacht de geneticus Steve Horvath een klok op basis van veranderingen aan het DNA.

De borsten van vrouwen zijn biologisch twee jaar ouder dan hun kalenderleeftijd. En als een vrouw borstkanker heeft kan dat verschil oplopen tot twaalf jaar. Tot die opmerkelijke conclusie komt de Amerikaanse geneticus Steve Horvath van de University of California Los Angeles. Hij publiceert zijn resultaten vandaag in het wetenschappelijke blad Genome Biology.

Horvath stelde de biologische leeftijd van cellen vast aan de hand van de aanwezigheid van zogeheten methylgroepen op het DNA. Al langer is bekend dat DNA steeds meer bezet raakt met methylgroepen naarmate iemand ouder wordt. Horvath heeft nu geprobeerd hierin een universeel verouderingspatroon te ontdekken.

Horvath haalde via openbare databanken op internet bijna 8.000 methyleringsanalyses van andere onderzoekers binnen. In totaal omvatte die dataset 51 gezonde weefsels en celtypen. Daarop liet hij een statistisch rekenprogramma los dat berekende op welke plaatsen in het DNA de methylering het meest voorspellend was voor de (bekende) leeftijd van de donor. Een set van 353 methylbindingsplaatsen levert volgens Horvath een betrouwbare verouderingsklok, die niet afhankelijk is van geslacht, weefseltype, ziekte of het apparaat dat gebruikt is voor de analyse van het DNA. Hij stelt zijn leeftijdsvoorspeller gratis ter beschikking aan andere onderzoekers, maar heeft zijn vinding voor de zekerheid toch maar even geoctrooieerd.

„Heel elegant onderzoek”, reageert moleculair bioloog Hendrik Marks uit Nijmegen aan de telefoon. „Dat je aan de hand van de methylering van het DNA de biologische leeftijd van cellen kan schatten verbaasd mij op zich niet, maar het bijzondere is dat deze klok zou werken voor alle weefsels.”

Marks vindt wel dat Horvaths klok verder gevalideerd moet worden: „Deze klok is puur gebaseerd op statistische verbanden, niemand weet nog waarom die set van 353 punten op het DNA zo belangrijk is bij veroudering. Ik zou wel eens willen weten welke genen daarachter zitten. Pas als we zicht hebben op een mechanisme, wordt deze klok echt interessant.”

Horvath schetst in zijn artikel alvast onvervaard een fascinerend toekomstscenario, aan de hand van een paar beperkte eerste bevindingen. De methyleringsleeftijd van zenuwcellen uit verschillende hersengebieden van één persoon blijkt niet te verschillen, maar tussen afzonderlijke organen bestaat soms wel een aanzienlijk leeftijdsverschil.

Oude slokdarm

Horvath heeft in zijn onderzoek slechts drie personen kunnen vinden waarvan de methylering van verschillende organen bepaald was, twee mannen en een vrouw. Bij een van de mannen bleek zijn slokdarm (78) ouder dan hijzelf (71) maar zijn penis (60) en zijn nieren (53) waren nog een stuk jonger. Bij de tweede man liep de biologische leeftijd van zijn maag wel twintig jaar voor op de leeftijd van zijn prostaat. Bij de vrouw was het leeftijdsverschil tussen haar eierstokken en borsten zelfs meer dan dertig jaar. Spermadonoren van gemiddeld 36 jaar oud bleken spermacellen te produceren van ietsje boven de 25 jaar.

De methyleringsklok begint op (nagenoeg) nul bij het embryo en kunstmatig geconstrueerde embryonale stamcellen, waarna er bij iedere celdeling nieuwe methyleringen bijkomen. Dat gaat niet bij iedereen in hetzelfde tempo, want hoe snel iemand veroudert is in hoge mate erfelijk, en dat is ook terug te zien in de snelheid van methylering.

Kanker kan de biologische veroudering in een stroomversnelling brengen, waarbij de tumorcellen gemiddeld 36 jaar op gezond weefsel gaat voorlopen. De precieze tempoversnelling van kanker blijkt overigens afhankelijk van bepaalde mutaties in het DNA van de tumor. Een andere constatering uit Horvaths analyses is dat er erfelijke aandoeningen zijn die wel een versnelde veroudering veroorzaken, maar niet als gevolg van meer methylering.

Horvath constateerde verder dat de methylering in borstweefsel en baarmoederslijmvlies van gezonde vrouwen soms erg schommelde. Dat schrijft hij toe aan de invloed van de menstruatiecyclus en variabele geslachtshormonen die de methylering (tijdelijk) kunnen beïnvloeden. Ook spierweefsel en hartspierweefsel leek soms jonger dan het was, mogelijk omdat deze cellen tijdens het leven vernieuwd worden vanuit stamcellen. Maar of dat daadwerkelijk zo is, zal gericht onderzoek moeten uitwijzen.

    • Sander Voormolen