Kan een korte interventie in je levensstijl de veroudering van je lichaam tegengaan? Een nieuwe studie aan de UGent onderzoekt dat, Eos-redacteur Els Verweire is een van de proefpersonen. In deze blog schrijft ze over haar ervaringen.
Beeld: Marius Burgelman
Het hoofddoel van de onderzoekers van de Bioklokstudie is achterhalen of ze een manier kunnen vinden om je biologische leeftijd te meten. Daarmee bedoelen ze niet je kalenderleeftijd of de jaren die verstreken zijn sedert je geboorte, maar hoe gezond je lichaam door de jaren heen is verouderd.
Volgens prof. Tim De Meyer en prof. Wim Van Criekinge van de UGent bestaat daar tot nu toe geen goede methode voor. ‘Tests, bloedwaarden en scans kunnen wel iets vertellen over je huidige gezondheidsstatus en over je risico op het ontwikkelen van allerhande ziektes’, stellen ze. ‘Maar over je tempo van verouderen, over je resterende gezondheids- en levenduur en over je mentaal welbevinden zegt het weinig.’
Epigenetisch profiel
Om een tool te vinden die dat wel kan, richten beide bio-ingenieurs hun pijlen op het epigenetische profiel dat elke cel heeft. ‘In al onze cellen zit exact hetzelfde DNA en toch gedraagt de ene cel zich als een levercel en de andere als een huidcel’, vertelt Wim Van Criekinge. ‘Ook als een levercel zich deelt blijft dat een levercel, net zoals een dochtercel van een huidcel weer een huidcel wordt.’
‘In al onze cellen zit exact hetzelfde DNA en toch gedraagt de ene cel zich als een levercel en de andere als een huidcel’
Het verschil zit in hun epigenetische profiel, een informatief laagje bovenop het DNA van elke cel dat in sterke mate bepaalt welke functie de cel heeft door bepaalde genen definitief aan- of uit te schakelen. ‘De DNA-modificatie is dus niet alleen onomkeerbaar maar ook overerfbaar van cel tot cel’, vertelt Wim Van Criekinge.
De enige cellen waarvan het epigenetisch profiel niet wordt doorgegeven zijn de geslachtscellen. Dat is nodig omdat een embryo alle weefsels vanaf nul moet kunnen aanmaken. Dat er ook op die regel uitzonderingen zijn, werd onder andere duidelijk na de hongerwinter in Nederland. Vrouwen die toen tijdens het eerste trimester van hun zwangerschap honger hadden geleden, gaven de epigenetische veranderingen die daarvan het gevolg waren door aan hun embryo’s. De kinderen ontwikkelden 30 tot 40 jaar later het metabool syndroom, een aandoening die gepaard gaat met een verhoogd cholesterolgehalte, een hoge bloeddruk, overgewicht en een hoge bloedsuikerspiegel.
DNA-methylatieklok
Uit eerder onderzoek van onder andere Amerikaans-Hongaars biomathematicus Steve Horvath is gebleken dat die epigenetische laag verstoord raakt met de leeftijd volgens vaste patronen. ‘Naarmate we verouderen gaat die epigenetische informatie langzaam verloren, waardoor cellen minder goed gaan functioneren’, vertelt Tim De Meyer. ‘Maar ook ongezonde leefomstandigheden, zoals ongezond eten, roken en vervuilde lucht, kunnen ervoor zorgen dat dit laagje sneller erodeert.’
Wat de onderzoekers in de Bioklokstudie willen uitzoeken is of ze op basis van epigenetische data kunnen voorspellen hoe snel iemand biologisch veroudert. ‘Bij sommige mensen gaat dat sneller dan bij anderen waardoor ze een hoger risico lopen op aan veroudering gerelateerde aandoeningen’, vertelt Tim De Meyer. ‘We willen een tool vinden die specifiek kan capteren tegen welke snelheid een individu zijn of haar epigenetische informatie verliest naargelang hij of zij veroudert. Of dus hoeveel ze epigenetisch of biologisch ouder zijn dan hun kalenderleeftijd.’
Om die epigenetische data te bestuderen, nemen de onderzoekers een bloedstaal, halen ze daar het DNA uit en analyseren ze de epigenetische laag die daarop zit. ‘Op een half miljoen tot een miljoen plaatsen bekijken we op hoeveel cytosines – één van de bouwstenen van het DNA – er een methylgroep gekoppeld zit’, vertelt Wim Van Criekinge. ‘Die methylering kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat het DNA nooit meer afgelezen kan worden, waardoor genen definitief uitgeschakeld worden.’
Op basis van de percentages aan gemethyleerde cytosines en machine learning kunnen de onderzoekers iemands kalenderleeftijd voorspellen. En op basis van het verschil tussen de voorspelling en zijn of haar werkelijke kalenderleeftijd kunnen ze dan nagaan of die persoon biologisch jonger of ouder is dan ze hadden verwacht.
Levensstijl
Uit heel wat studies blijkt dat het potentieel om met levensstijl een effect te hebben op je epigenetisch materiaal wel degelijk bestaat. ‘Krijgen muizen die een specifiek kankergen dragen aangepaste voeding, dan kan hun genetisch materiaal worden geherprogrammeerd en het kankergen worden afgezet’, vertelt Wim Van Criekinge. ‘Maar wat mensen precies moeten eten of doen om gezond te worden is helaas nog lang niet duidelijk.’
‘Krijgen muizen die een kankergen dragen aangepaste voeding, dan wordt dat kankergen afgezet’
Om na te gaan of beweging op korte termijn de epigenetische klok detecteerbaar kan vertragen, geven de onderzoekers de 40 deelnemers van de Bioklokstudie zes maanden lang een wetenschappelijk onderbouwde uithoudingstraining. Vervolgens vergelijken ze hun fysieke parameters voor en na die interventie, en bekijken ze of de proefpersonen epigenetisch minder verouderd zijn dan wat op een half jaar verwacht kon worden. ‘Hoe minder een proefpersoon biologisch of epigenetisch verouderd is ten opzichte van de chronologische tijd die er tussen de twee meetpunten zit, is dan de maat voor de impact van de interventie’, legt Tim De Meyer uit.
Het interesseert de onderzoekers ook heel sterk in welke mate en hoe snel ze iemands epigenetische profiel kunnen veranderen door hem of haar gezonder te laten leven. Want als de effecten langer dan zes maanden op zich laten wachten, dan kunnen ze die niet traceren en is het bestuderen van dat profiel nutteloos.
Maar ze zijn zeer hoopvol. ‘We hebben in het verleden al verschillende parameters bestudeerd en die DNA-methylatieklok is de enige die zo duidelijk en zo snel reageert’, vertelt Tim De Meyer. ‘Bovendien focussen we ons vooral op beweging omdat we daar het meeste effect van verwachten.’
Het uiteindelijke doel
Mogen de deelnemers na afloop van de Bioklokstudie een cijfer verwachten dat zegt hoeveel jaar ze biologisch jonger geworden zijn? ‘Dat is de droom’, vertelt Tim De Meyer. ‘We verwachten echt wel een effect te zien op de gemiddelde epigenetische leeftijd van alle deelnemers samen, maar of de merker sensitief genoeg zal zijn om individuele verschillen op te pikken, kunnen we nu nog niet voorspellen.’
Het uiteindelijke doel is een tool waarmee onderzoekers en artsen de impact van allerhande interventies op de epigenetische leeftijd betrouwbaar kunnen meten. ‘Op sommige vlakken staan we al heel ver’, vertelt Wim Van Criekinge. ‘Zo kunnen we bij rokers al perfect nagaan hoeveel pakjaren ze op hun conto hebben staan, want het epigenetisch profiel dat je veranderd hebt door te roken kan je niet meer omkeren. Ook van chemotherapie weten we dat de gevolgen op de epigenetisch leeftijd gigantisch zijn, maar van veel andere behandelingen kennen we die impact nog niet. We weten wel al dat niet iedereen op dezelfde manier reageert op interventies, omdat veel afhangt van je genetisch en epigenetisch profiel, van je microbioom enzoverder.’‘
‘Bij rokers kunnen we al perfect nagaan hoeveel pakjaren ze op hun conto hebben staan, want het epigenetische profiel dat je veranderd hebt door te roken kan je niet meer omkeren’
Zo’n tool zou veel bestaande tests kunnen vervangen’, vertelt Tim De Meyer. ‘Als je nu je bloeddruk laat meten, is dat een momentopname die ook nog eens beïnvloed wordt door de stress die gepaard gaat met de aanwezigheid van een arts. Andere zaken worden heel subjectief getest op basis van vragenlijsten. Wellicht kunnen artsen in de toekomst heel wat moeilijk meetbare parameters betrouwbaarder en objectiever nagaan door naar je DNA-methylatiepatroon te kijken.’
Is het uiteindelijk de bedoeling om die epigenetische klok systematisch te blijven terugdraaien en eeuwig te leven? ‘Uit onderzoek weten we dat 125 jaar de absolute maximumleeftijd is die mensen kunnen bereiken’, vertelt Wim Van Criekinge. ‘Op die leeftijd is de broosheid van het menselijk lichaam zodanig groot dat we het op geen enkele manier meer kunnen herstellen. Dan is het echt dweilen met de kraan open. We hopen wel dat we ervoor kunnen zorgen dat mensen zo lang mogelijk gezond blijven en dat dan hun hart, de spier die ze het meest intensief hebben gebruikt, plots stil valt.’
