Telomeerlengte voorspelt levensduur in de natuur

De biologische leeftijd en de levensverwachting van een individu kunnen worden voorspeld door het meten van de telomeerlengte van DNA. Dat hebben onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen en twee Britse universiteiten ontdekt tijdens een onderzoek naar de lengte van de chromosoomuiteinden – de zogenaamde ‘telomeren’ – in een wilde populatie van Seychellenzangers op een afgelegen eilandje. Het onderzoek wordt vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Molecular Ecology.

Telomeren worden korter bij het ouder worden, maar het onderzoek laat zien dat de snelheid waarmee dat gebeurt sterk verschilt per individu. Ook blijkt dat het hebben van kortere telomeren een verhoogde kans op overlijden met zich meebrengt. De telomeerlengte voorspelt de toekomstige levensverwachting beter dan de daadwerkelijke leeftijd en zou daarom als maatstaf voor de biologische leeftijd kunnen dienen.

Beschermkapjes

Telomeren zitten aan het uiteinde van de chromosomen. Net als de harde plastic uiteindjes van een schoenveter werken ze als beschermende kapjes die voorkomen dat de genen vlakbij het chromosoomuiteinde afbrokkelen. In de loop van de tijd worden de telomeren afgebroken, waardoor ze steeds korter worden. Zodra ze een bepaalde kritische lengte hebben bereikt, stopt de cel waarin ze zitten met functioneren.

‘Dit mechanisme is ontstaan om te voorkomen dat cellen zich ongecontroleerd gaan delen, oftewel kankercellen worden,’ zegt onderzoeksleider dr. David S. Richardson van de Universiteit van East Anglia. ‘Maar de keerzijde is dat er gezondheidsproblemen ontstaan. Telomeren beschermen tegen kanker, maar zorgen er ook voor dat we verouderen.’

Het onderzoeksproject duurde in totaal twintig jaar. Het is de eerste studie die telomeren meet over de gehele levensduur van individuen in een wilde populatie. De onderzoekers bestudeerden de populatie Seychellenzangers op het eilandje Cousin in de Indische Oceaan. Ze verzamelden twee keer per jaar bloedmonsters van deze zangvogels en analyseerden de lengte van de telomeren.

Afgelegen eiland

‘We wilden graag uitzoeken wat er tijdens het gehele leven gebeurt. Daarvoor zijn Seychellenzangers een ideaal onderzoekssysteem,’ zegt Martijn Hammers van de Rijksuniversiteit Groningen. Op het afgelegen eiland zonder vijanden zijn de vogels door natuurlijke grenzen ingesloten. ‘Daardoor konden we individuen hun hele leven volgen tot ze van ouderdom stierven.’

De onderzoekers keken of de telomeerlengte op elke willekeurige leeftijd kon voorspellen of een vogel binnenkort zou doodgaan. Bij korte telomeren en telomeren die snel korter werden, bleek de kans groot dat een vogel binnen één jaar stierf. Ook zagen de onderzoekers dat individuen met langere telomeren over het geheel genomen langer leefden.

Hammers: ‘Tot voor kort is gedacht dat de telomeren van een individu met een constante snelheid korter worden. De telomeerlengte kon zo als een inwendige klok dienen om de kalenderleeftijd van organismen in het wild te meten.’

Biologische stress

Telomeren worden inderdaad korter naarmate de leeftijd vordert. Maar de snelheid waarmee dit gebeurt, verschilt per individu. Dat komt omdat verschillende individuen een verschillende hoeveelheid biologische stress ondervinden tijdens hun leven. ‘De telomeerlengte is dus eerder een maatstaf voor de totale hoeveelheid schade die iemand tijdens zijn leven heeft opgelopen,’ zegt Hammers.

Dat idee was al in het lab onderzocht, maar nog nooit eerder in een natuurlijke omgeving. ‘Om dit soort onderzoek bij mensen te doen is vrijwel onmogelijk,’ zeggen de onderzoekers. ‘Dat zou heel veel tijd kosten, maar bovendien grijpen we meestal in als mensen ziek worden. Dan zou het geen onderzoek onder natuurlijke omstandigheden meer zijn.’

Telomeren lijken een afspiegeling te zijn van de oxidatieve stress die iemand tijdens zijn leven ondervindt. Hoe gezonder je bent, of bent geweest, hoe beter je telomeren zijn. Maar wat precies de oorzaak is valt moeilijk te constateren. Telomeren worden aangevallen door oxidanten. Zaken als roken, ongezond eten of je lichaam blootstellen aan extreme lichamelijke of mentale stress leiden er allemaal toe dat de telomeren korter worden.

Noot voor de pers

Meer informatie: Martijn Hammers

Referentie:

Telomere length and dynamics predict mortality in a wild longitudinal study, David S. Richardson, Emma Barrett (Universiteit East Anglia), Terry Burke (Universiteit Sheffield), Jan Komdeur, Martijn Hammers (Rijksuniversiteit Groningen). Molecular Ecology, 20 november 2012.

DOI: 10.1111/mec.12110

Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met de natuurbeschermingsorganisatie Nature Seychelles.