Kromme rug, bleke schubben. Op amper vier maanden lijkt de killivis zo oud als een tachtigjarige mens, ook in het brein. Wij vonden een manier om het visbrein te verjongen. Dat biedt perspectief voor mensen.
Beeld: A. Grégoir
Ik zit te juichen achter mijn microscoop. Zo veel minder blauwe stipjes, ik had het niet durven hopen. Dat ik veel minder blauwgekleurde verouderde hersencellen zie, betekent dat ik de oude hersenen van de killivis kan verjongen. Wat later zie ik ook dat er veel meer nieuwe zenuwcellen zijn ontstaan in de hersenen van oude vissen.
Dat is bijzonder goed nieuws. Normaal verliest het brein van deze oude vissen het vermogen om nieuwe zenuwcellen te maken. Dat kan het visbrein alleen als het jong is. Onze behandeling van amper een week met een combinatie van twee bestaande medicijnen heeft dus effect gehad: de hersenen zijn verjongd!
Als je meer te weten wil komen over veroudering, is de Afrikaanse killivis een uniek dier. Net als de fruitvlieg is hij op vier maanden stokoud: hij zwemt trager, leidt aan geheugenverlies, is grijs en krijgt een uitgesproken kromme rug. Voor een gewerveld dier is dat een uitzonderlijk snelle veroudering. En het voordeel tegenover de fruitvlieg is dat vissen als gewervelde dieren toch een heel stuk beter vergelijkbaar zijn met mensen.
De oude kilivis verliest zijn kleur en krijgt een uitgesproken kromme rug in slechts vier maanden tijd.
Met behulp van dit unieke visje, vonden we een strategie om oude hersenen te verjongen. De oude hersenen van de killivis zitten vol met verouderde of ‘zieke’ cellen, iets wat we ‘senescente’ cellen noemen. Deze verouderde hersencellen werken niet meer naar behoren en scheiden toxische stoffen uit in het hersenmilieu. Deze toxische stoffen lokken een ontstekingsreactie uit en beschadigen ook de gezonde omliggende cellen. De stoffen kunnen zelfs de omliggende cellen zoveel stress geven, dat ze ook zullen ‘verouderen’. Als gevolg, zullen de verouderde cellen steeds meer opstapelen in het brein en de normale werking verstoren.
Door de oude vissen slechts één week te behandelen met een combinatie van twee bestaande medicijnen, konden we 30% van de verouderde cellen verwijderen
Door de oude vissen slechts één week te behandelen met een combinatie van twee bestaande medicijnen, Dasatinib en Quercetin, konden we 30% van de verouderde cellen verwijderen in de hersenen. De combinatie werkt specifiek in op de verouderde cellen en zal ze in celdood drijven, waarna de huishoudcellen van het brein, de microglia, ze kunnen opruimen.
Na één week behandeling met de medicijnencocktail zie je opmerkelijk minder blauwgekleurde verouderde hersencellen (blauwe stipjes).
30% lijkt misschien niet veel, maar deze korte behandeling had een positief effect. De aangroei van nieuwe zenuwcellen in de hersenen nam sterk toe in de behandelde, oude dieren. En dat is ook interessant voor de mens, want zenuwcellen zijn nu net zo broodnodig.
Verjonging van de hersenen. Het kan en het brengt je nieuwe zenuwcellen
Naarmate we ouder worden, gaan onze zenuwcellen erop achteruit en sterven uiteindelijk af. Bij neurodegeneratieve hersenziekten zoals dementie, de ziekte van Alzheimer of Parkinson gebeurt dit in grotere hoeveelheden, wat leidt tot het verlies van functies, waaronder denken, voelen en bewegen. Ze zijn nog steeds onomkeerbaar en ongeneesbaar. Wanneer we de kostbare zenuwcellen terug zouden kunnen laten aangroeien om de afgestorven zenuwcellen te vervangen, zou dit een oplossing kunnen betekenen.
Verjonging van de hersenen. Het kan dus, en het brengt je nieuwe zenuwcellen. En dit is ook andere onderzoekers niet ontgaan. De eerste studies zijn opgestart om na te gaan of de medicijnencocktail al veilig kan gebruikt worden in de mens. Hierbij zijn de concentraties en verhoudingen tussen de twee medicijnen zeer belangrijk. Je kan ze dus maar beter nu nog niet nemen. Bovendien kunnen zulke studies wel meer dan 10 jaar duren, dus we zullen nog even moeten wachten vooraleer een echt medicijn in onze apotheek komt te liggen.
Of we nog meer verouderings-geheimen zullen ontsluieren dankzij de killivis, zal de toekomst moeten uitwijzen. Wij vinden het alvast enorm fascinerend.
Lang leve de killivis, nu dan toch voor langer dan vier maanden.
Hoe komt het dat killivissen zo een korte levensduur hebben, veel korter dan andere vissoorten? Oorspronkelijk komen ze voor in tijdelijke poelen in Afrika die uitdrogen tijdens het droogseizoen en weer opvullen met water tijdens het regenseizoen. Deze poelen kunnen zo klein zijn als de afdruk van een olifantenpoot, opgevuld met water. Er kunnen dus enkel vissen leven tijdens het regenseizoen, wat in sommige regio’s maar zo kort is als vier maanden.
De killivis heeft daarom geleerd om zijn hele levenscyclus te volbrengen in slechts die natte vier maanden. Hierdoor groeit de killivis supersnel, wordt snel volwassen en plant zich ook snel voort. Als gevolg verouderen killivissen ook sneller. Na de voortplanting graven de vissen hun eieren in op de bodem van de poel. Eieren van de killivis zijn droogte-resistent en kunnen zo het droogseizoen overbruggen. Wanneer de regen weer aanbreekt, komen de kleine visjes piepen uit hun ei en zal een nieuwe generatie killivissen opgroeien.
De habitat van de killivis tijdens het regenseizoen (boven) en het droogseizoen (midden). De eieren van de killivis zijn droogte-resistent en overleven in het sediment van de opgedroogde poel (onder links). De embryo’s zijn klaar om te ontluiken wanneer het regenseizoen aanbreekt (onder rechts). Foto’s T. Pinceel.
Jolien Van Houcke dingt mee naar de Vlaamse PhD Cup 2023. Ontdek meer over dit onderzoek op www.phdcup.be.
