Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
Hongerige cel met vreetkick kent zijn grenzen
8 juni 2010
Cellen die delen van zichzelf opeten kunnen dat proces zelf stopzetten.
Dat ontdekte de groep van NWO-onderzoeker Judith Klumperman in
samenwerking met collega's van het National Institute of Health in
Washington. Het zelfkannibalisme is onderdeel van de normale
spijsvertering van de cel, maar ook een overlevingsstrategie ten tijde
van voedseltekort. Dit maakt het voor artsen moeilijk om bijvoorbeeld
kankercellen `uit te hongeren'. De resultaten van het onderzoek werden
6 juni gepubliceerd door Nature.
Cellen hebben voedsel nodig, net als mensen, en scheiden na vertering
van het voedsel producten uit. En zoals mensen hun eigen vetreserves
kunnen gebruiken, zijn cellen in staat hun eigen producten in te zetten
als brandstof. Dat heet autofagie. Tot nu toe was al duidelijk hoe
cellen het stadium bereiken dat ze zichzelf kunnen verteren, maar
tastten onderzoekers in het duister rond het vervolg. Klumperman en
haar collega's ontdekten dat bij ratten, vissen, vogels en mensen één
enzym ervoor zorgt dat de cel zich niet helemaal opvreet: het enzym
mTOR.
Stoppen met eten
Cellen moeten autofagie kunnen reguleren omdat ze ook te veel kunnen
opeten. Dat leidt tot een verstoorde celfunctie en uiteindelijk
celdood. Om te ontdekken hoe cellen dat doen, ontnamen de onderzoekers
de cellen gedurende langere tijd eten. Ze zagen dat het kinase mTOR
(een enzym dat andere eiwitten van een fosfaatgroep voorziet) geremd
werd. Op dat moment startte de cel autofagie. Na reactivatie van mTOR
stopte dat proces. De cel activeerde mTOR met behulp van de producten
van autofagie. Zo ontstaat dus een zelfsturend systeem.
Bij autofagie wordt in eerste instantie een deel van de celinhoud
omsloten door een membraan. Het hierdoor gevormde autofagosoom ontvangt
verteringsenzymen door versmelting met een lysosoom, dat deze enzymen
reeds bevat. Daardoor ontstaat een autolysosoom. De onderzoekers namen
waar dat de cel de lysosomen recyclet tijdens de autofagie en er weer
nieuwe lysosomen van maakt.
Celbiologe Judith Klumperman, verbonden aan het UMC Utrecht, ontving in
2004 een Vici uit de Vernieuwingsimpuls van NWO. Daarmee doet ze
onderzoek naar de 'mini-maagjes' van de cel, de lysosomen. Lysosomen
spelen een belangrijke rol bij uiteenlopende processen als
bloedstolling, pigmentatie, het afweersysteem en dus ook autofagie.
Veel ziekten worden veroorzaakt doordat de lysosomen niet goed werken.
Over NWO
NWO is dé nationale wetenschapsfinancier en heeft tot taak het
wetenschappelijke onderzoek in Nederland te laten excelleren via
nationale competitie. Jaarlijks geeft NWO ruim 700 miljoen euro uit aan
subsidies voor toponderzoek en toponderzoekers, vernieuwende
instrumenten en apparatuur, en aan instituten waar toponderzoek wordt
bedreven. NWO financiert het onderzoek van ruim 5300 getalenteerde
wetenschappers aan universiteiten en instellingen. Selectie door middel
van peer review is in handen van onafhankelijke deskundigen. NWO
bevordert de overdracht van kennis naar de maatschappij.
..............................
Meer informatie:
* NWO, afdeling Voorlichting en Communicatie
* t: +31 (0)70 344 0713, voorlichting@nwo.nl