In mijn ideale wereld…. zou misschien 50% van de 7,8 miljard mensen online toegang hebben tot onderwijs en informatie en collectief werken (iedereen draagt op zijn eigen manier bij, zoals mijnwerkers, gokkers, tot aan onderzoekers of beleidsmakers, en met een onbeperkte hoeveelheid geld) om veroudering of de degeneratie die bekend staat als veroudering en die leidt tot alle chronische ziekten te bestrijden….maar dat is niet de wereld waarin we leven. Martin O’Dea in 2021, CEO Longevity Summit Dublin.

Het thema van deze maand: Planaria

Inleiding

Wanneer stamcellen zich delen voor genezing, voortplanting of groei, vertonen ze over het algemeen tekenen van veroudering. Als gevolg van dit verouderingsproces verliezen stamcellen hun vermogen om zich te delen, waardoor ze minder goed in staat zijn om uitgeputte gespecialiseerde cellen in onze weefsels te vervangen. Veroudering van de menselijke huid is een duidelijk voorbeeld van dit effect. Maar planariawormen en hun stamcellen omzeilen dit verouderingsproces op de een of andere manier, waardoor hun cellen zich onbeperkt kunnen blijven delen. Een sleutelfactor in celveroudering heeft te maken met de lengte van telomeren. Voor een normale groei en functie moeten onze lichaamscellen zich voortdurend delen om versleten of beschadigde cellen te vervangen. Planariawormen slaan de uiteinden van hun chromosomen op in volwassen stamcellen, waardoor ze in theorie onsterfelijk zijn.

Planarians zijn in staat tot diepgaande regeneratie, gevoed door een populatie volwassen stamcellen genaamd neoblasten. Deze cellen zijn in staat tot oneindige zelfvernieuwing, wat ten grondslag ligt aan de evolutie van dieren die zich alleen door splijting voortplanten, omdat ze de kiembaan hebben geëlimineerd en daarom somatisch onsterfelijk moeten zijn en het verouderingsproces moeten vermijden. We beginnen nog maar net te begrijpen hoe ze dit voor elkaar krijgen. Een studie suggereert dat het tot nu toe verzamelde bewijs de hypothese ondersteunt dat de afwezigheid van veroudering een opkomende eigenschap is die het resultaat is van zowel een sterk regeneratief vermogen als de evolutie van zeer efficiënte mechanismen om genoomstabiliteit te garanderen in de neoblast stamcelpopulatie.

Planaria. Hoeveel genen delen ze met de mens?

Ondanks hun verschillen delen planarianen en mensen verrassend veel genetisch materiaal. Ongeveer 80% van de genen van planaria hebben tegenhangers in het menselijk genoom. Deze significante overlap omvat genen die betrokken zijn bij fundamentele biologische processen, zoals die met betrekking tot stamcelfunctie en regeneratie. Deze genetische gelijkenis maakt planaria tot een belangrijk modelorganisme voor het bestuderen van biologische processen die relevant zijn voor mensen. Wetenschappers hopen dat inzicht in hoe deze cellen activeren en differentiëren ooit kan leiden tot methoden om menselijk weefsel te regenereren. Een gen dat piwi wordt genoemd in planaria en hiwi in mensen, komt tot expressie in de stamcellen van beide soorten en is waarschijnlijk betrokken bij regeneratie. In planaria speelt piwi een cruciale rol in de productie van nieuwe functionele stamcellen. Bij mensen komt het hiwi-gen tot expressie in voortplantingscellen en in bepaalde stamcellen, zoals de cellen die verantwoordelijk zijn voor de aanmaak van nieuwe bloedcellen. Men hoopt dat het bestuderen van dit gen nuttig kan zijn om de regeneratieve werking van menselijke stamcellen op gang te brengen.

De bijna onsterfelijke planaria

Veel mensen komen planaria, piepkleine platwormen met opmerkelijke regeneratieve vermogens, voor het eerst tegen tijdens de biologieles, als ze er eentje opensnijden. Planaria, die voorkomen in zoet water, in zee en op planten over de hele wereld, kunnen in honderden stukjes worden gesneden, die elk veranderen in een compleet nieuwe platworm. Door dit buitengewone vermogen kunnen planaria zich ongeslachtelijk voortplanten, met andere woorden: zichzelf klonen. Wetenschappers hebben ontdekt dat planaria vol zitten met stamcelachtige cellen, altijd klaar om te transformeren in elk specifiek type cel dat nodig is voor weefselregeneratie. Dit vermogen lijkt sterk op dat van embryonale stamcellen bij mensen en andere gewervelde dieren, waardoor planaria fascinerende onderwerpen voor wetenschappelijke studie zijn. Door hun eenvoudige lichaam en beperkte weefseltypen zijn ze relatief eenvoudig te bestuderen. Opmerkelijk is dat de stamcelachtige cellen van planaria in grote aantallen over hun hele lichaam verspreid zijn, wat bijdraagt aan hun ongelooflijke regeneratievermogen.

De regeneratie van planaria is opmerkelijk vanwege de spectaculaire schaal, de snelheid en de onderliggende mechanismen die dit mogelijk maken. Niet alleen kan elk stukje van een afgesneden planarian regenereren tot een nieuwe platworm, maar het proces verloopt ook snel: het duurt slechts een week of twee voordat elk fragment een miniatuurversie van de oorspronkelijke worm is geworden.

Tijdens de regeneratie leveren planarianen een indrukwekkende prestatie: een staart die een hoofd regenereert, zou bijvoorbeeld niet kunnen eten, of een hoofd zonder darm zou geen voedsel kunnen verteren. Planarians lossen dit probleem op door zichzelf te consumeren: de cellen in de staart vernietigen zichzelf om de energie te leveren die nodig is voor de regeneratie. Terwijl de kop teruggroeit, krimpt de staart tot een grootte die evenredig is met die van de nieuwe kop. Zodra de planaria volledig is geregenereerd, begint hij zich weer te voeden en neemt hij zijn normale grootte weer aan. Begrijpen hoe planaria erin slagen om hun proporties aan te passen tijdens de regeneratie is een van de vele mysteries die wetenschappers graag willen oplossen. Wanneer een planaria een deel van zijn lichaam verliest, vormt zich een regeneratieblastema – een cluster van embryonale cellen – op de plek van de verwonding. Deze cellen, rijk aan stamcellen, kunnen transformeren in de verschillende soorten cellen die nodig zijn om het verloren lichaamsdeel te vervangen.

Planarianen verouderen, van verlies van vruchtbaarheid tot verminderde spiermassa en mobiliteit. Wanneer oudere planarianen echter weefsel regenereren, vertonen de nieuw gevormde delen geen tekenen van veroudering. Het is alsof ze helemaal terug in de tijd zijn gegaan. Het begrijpen en ‘kopiëren’ van wat zij doen, zou kunnen leiden tot manieren om ouderdomsgerelateerde aandoeningen bij mensen te vertragen of zelfs terug te draaien.

Studie Michael Levin

De studie van Michael Levin, Amerikaanse ontwikkelings- en synthetisch bioloog biedt een uitgebreid model dat bio-elektrische signalen koppelt aan moleculaire feedbacklussen tijdens de vroege totstandkoming van de anterieur-posterieure (AP) as bij planarians.

Bio-elektrische signalen beïnvloeden vroege polariteitsbeslissingen in de regeneratie en het manipuleren van deze signalen kan leiden tot significante anatomische resultaten, zoals de vorming van tweekoppige planaria. Met andere woorden, bio-elektrische signalen kunnen, hoe vreemd het ook lijkt, in ieder geval onder bepaalde omstandigheden, een morfologie creëren die in een ‘normale’ omgeving niet zou bestaan.

Inzicht in de interactie tussen bio-elektrische signalen en moleculaire routes zou kunnen leiden tot een betere controle van regeneratie en morfogenese. Aangezien veel iontransporter-modulatoren al klinisch zijn goedgekeurd, is dit onderzoek veelbelovend voor toepassingen in de regeneratieve geneeskunde.

Dit onderzoek benadrukt het belang van bio-elektrische signalen bij regeneratie, een nog grotendeels onontgonnen gebied in de wetenschap. Dit is een van de vele manieren waarop mensen geregenereerd en verjongd kunnen worden. We hebben meer wetenschappers nodig, meer investeringen in onderzoek dat op een dag miljarden mensen in staat zou kunnen stellen langer en gezonder te leven.

Het goede nieuws van deze maand: een antilichaam verlengt de levensduur van muizen met 25%.

De muizen kregen een therapie tegen IL-11, een ontstekingsbevorderende cytokine. Deze cytokine heeft een negatief effect op de levensduur van zowel muizen als mensen.

De Londense wetenschappers, die publiceerden in Nature, leggen uit dat de muizen die het antilichaam kregen actiever en slanker waren, een betere vacht hadden, beter zagen en hoorden en beter konden lopen.

Voor meer informatie

• Heales, Longevity Escape Velocity Foundation, InternationalAlliance, Longecity en Lifespan.io.
• Maandelijks wetenschappelijk nieuws van Heales
• Heales YouTube-kanaal
• Neem contact met ons op

De dood maakt me erg boos. Een vroegtijdige dood maakt me nog bozer. Larry Ellison, oprichter van Oracle (bron)

Thema van deze maand: Recente positieve evoluties van de levensverwachting in de wereld

Inleiding

Van 1946 tot 2019 zou je op wereldniveau kunnen zeggen dat elk daaropvolgendjaar de beste tijd ooit was om te leven, tenminste wat de duur ervan betreft. Deze bijna seculiere trend werd doorbroken in 2020, 2021 en misschien 2022. De Covid periode markeerde de eerste keer sinds de Tweede Wereldoorlog met een wereldwijde daling van de levensverwachting. Een eerdere nieuwsbrief legde de situatie bloot die een jaar geleden bekend was.

Sinds 2022 is de situatie aanzienlijk verbeterd, vooral in Europa en de VS. We kunnen redelijkerwijs stellen dat het nu wederom de beste tijd ooit is om te leven. We moeten echter wachten op meer gegevens om hier zeker van te zijn …. en te hopen voor de toekomst.

Over gegevens betreffende levensverwachting

Wat is de levensverwachting? Dit wordt gedefinieerd als de gemiddelde periode dat iemand naar verwachting leeft. Er zijn verschillende manieren om het te berekenen. De levensverwachting bij geboorte is de levensverwachting sinds de geboorte berekend voor een bepaald jaar (of soms een andere periode). Het is gebaseerd op de kans op overlijden van elke persoon tijdens dit jaar. Het gebruikt dus sterftecijfers van één jaar en neemt aan dat die cijfers gelden voor de rest van iemands leven. Dit betekent dat wanneer er in een bepaald jaar een hoog sterftecijfer is, de berekende levensverwachting sterk zal dalen. Dit betekent ook dat er geen rekening wordt gehouden met eventuele positieve of negatieve toekomstige veranderingen in sterftecijfers.

De levensverwachting die in deze brief wordt benaderd, wordt gemeten voor landen en per geslacht. Gegevens over levensverwachting in goede gezondheid, levensverwachting voor verschillende groepen, inkomensniveaus … zijn interessant, maar niet wereldwijd beschikbaar en over het algemeen minder betrouwbaar.

We zouden kunnen denken dat de levensverwachting iets heel eenvoudigs is om te meten. De geboortedatum en de sterfdatum van een persoon zijn basisgegevens die bijna iedereen precies weet. Er zijn echter problemen, namelijk:

• Aangezien een hoge levensverwachting over het algemeen als positief wordt gezien, kan er een tendens zijn om de levensduur te overdrijven, vooral voor zeer oude mensen.
  
• Mensen die migreren kunnen invloed hebben: wat als iemand in het ene land geboren wordt en in het andere land sterft, wat als buitenlanders sterven, wordt er dan rekening gehouden met de levensverwachting in het land waarvan ze de nationaliteit hebben of waar ze wonen… ?
  
• En het grootste probleem: de trage gegevensoverdracht.

Officiële gegevens komen maar langzaam beschikbaar. In 2024 dateren de beschikbare gegevens over de werkelijke levensverwachting vaak nog van vóór de Covid-tijden. Recentere gegevens zijn vaak tegenstrijdig. Gegevens die je online vindt voor 2022 en 2023 zijn vaak vooruitzichten. Bijvoorbeeld gegevens voor Kirgizië en Bhutan. Dit is in zekere zin fascinerend en deprimerend. Niet alleen weten we nog niet hoe we veroudering kunnen stoppen, we weten zelfs niet hoe we het globaal kunnen berekenen.

In de meeste landen geeft een officiële instelling informatie over de levensverwachting. Maar om op wereldniveau te kunnen vergelijken, moeten we vertrouwen op gegevens van internationale instellingen, met name de Wereldgezondheidsorganisatie. De Wikipedia-pagina over levensverwachting geeft gegevens vanaf 2023 van de Verenigde Naties, vanaf 2022 voor de Wereldbankgroep en de OESO en vanaf 2019 voor de Wereldgezondheidsorganisatie.

Andere goede bronnen zijn:

• Gapminder
• Onze Wereld In gegevens
• Wereldometer
• Statista
• Macrotrends
• Eurostat
• Human Mortality Database

Deze bronnen zijn meestal gebaseerd op officiële gegevens, vaak van de VN.

Wereldanalyse van de levensverwachting door de WHO

De stijging van de levensverwachting is in 2020 en 2021 tijdelijk tot stilstand gekomen door de impact van de COVID-19-pandemie. Op het hoogtepunt van de pandemie daalde de wereldwijde levensverwachting bij de geboorte tot 70,9 jaar, tegenover 72,6 jaar in 2019. Sinds 2022 is de levensverwachting echter in bijna alle landen en regio’s terug op het niveau van voor de COVID-19-pandemie. Dit herstel markeert een terugkeer naar de positieve trend in levensverwachting van de afgelopen decennia.

Wereldwijd bedroeg de levensverwachting bij geboorte 73,3 jaar in 2024, een stijging van 8,4 jaar sinds 1995. Verdere sterftereducties zullen naar verwachting resulteren in een gemiddelde levensduur van ongeveer 77,4 jaar wereldwijd in 2054. Volgens de prognoses van de WHO zal tegen het einde van 2050 meer dan de helft van alle sterfgevallen wereldwijd plaatsvinden op een leeftijd van 80 jaar of ouder, vergeleken met 17 procent in 1995.

Europese situatie

In Europa leven we nu langer dan voor de COVID-19-periode. In 2023 was de levensverwachting bij geboorte in de EU 81,5 jaar, een stijging van 0,9 jaar ten opzichte van 2022 en 0,2 jaar ten opzichte van het niveau van vóór de pandemie in 2019, volgens gegevens die op 3 mei door Eurostat zijn vrijgegeven.

Dit is een zeer positieve evolutie en de beste vooruitgang in één jaar sinds vele jaren. Dit betekent ook dat de negatieve gevolgen van de COVID-19 eindelijk achter de rug zijn.

De hoogste levensverwachting werd opgetekend in Spanje (84,0 jaar), Italië (83,8 jaar) en Malta (83,6 jaar). Aan de andere kant is de levensverwachting bij geboorte het laagst in Bulgarije (75,8 jaar), Letland (75,9) en Roemenië (76,6). In Frankrijk en België is de levensverwachting respectievelijk 82,7 en 82,3 jaar.

Voor Europa zijn zeer recente statistieken beschikbaar. De sterftecijfers die door EuroMOMO zijn waargenomen, zijn lager dan verwacht gedurende het hele voorjaar van 2024. De positieve situatie lijkt zich dus voort te zetten.

De situatie in Noord-Amerika

De levensverwachting in de VS begon met name in 2012 te stagneren en daalde vanaf 2015. Het effect van COVID-19 was in de VS erger dan in Europa. Dit betekende dat de levensverwachting in 2021 daalde tot het niveau van 20 jaar daarvoor, waarmee het laagste punt sinds 1996 werd bereikt.

Gelukkig is de situatie de afgelopen jaren radicaal verbeterd. In 2022 steeg de levensverwachting bij de geboorte met 1,1 jaar tot 77,5 jaar. In 2023 was de levensverwachting 79,74 jaar voor beide geslachten, 82,23 jaar voor vrouwen en 77,27 jaar voor mannen. De huidige vooruitzichten zijn veel beter dan aan het einde van de COVID-19-periode, vooral voor vrouwen.

In 2023 meldde het Mexicaanse nationale bureau voor de statistiek INEGI dat de totale levensverwachting in Mexico 75,3 jaar was, 0,5 jaar hoger dan het niveau van vóór COVID in 2019. INEGI voorspelt dat de levensverwachting in Mexico in 2024 verder zal stijgen tot 75,5 jaar. Gedetailleerde gegevens over de levensverwachting van de Mexicaanse staat zijn te vinden op deze Wikipedia-pagina.

In 2022 is de levensverwachting in Canada voor het derde achtereenvolgende jaar gedaald, een historische en zorgwekkende trend met een sterkere daling onder vrouwen.

Het jaar 2020 markeerde een breekpunt in de stijgende levensverwachting van Canada. Quebec veerde echter snel op en bereikte 83 jaar in 2021, waarmee het niveau van voor de pandemie werd overtroffen. Elders in Canada hield de daling volgens de laatste gegevens aan.

Azië

Het is vreemd genoeg lastig om precieze informatie te verkrijgen over de levensverwachting in de twee grootste landen ter wereld.

In India is de levensverwachting voor beide geslachten in 2023 72,03 jaar, met vrouwen op 73,65 jaar en mannen op 70,52 jaar. Dit zou meer zijn dan in 2019, maar deze gegevens zijn niet zonder meer betrouwbaar.

Volgens gegevens van de Nationale Gezondheidscommissie steeg de levensverwachting bij geboorte in China van 77,9 jaar in 2020 naar 78,2 jaar in 2021. In 2023 bereikte de levensverwachting voor beide geslachten 78,79 jaar, met vrouwen op 81,52 jaar en mannen op 76,18 jaar. De COVID-situatie vertoont echter de negatieve piek op een later momentdan in de andere landen. Daarnaast steeg het aantal stergevallen in 2023 met 6,6%.

In Japan is de levensverwachting in 2021 en 2022 gedaald, maar naar verwachting neemt deze weer toe.

Inwoners van Hongkong zijn niet langer houder van het record van ’s werelds langste levensverwachting. Deze positie hebben ze afgestaan aan Japan als gevolg van COVID en algehele stressfactoren die van invloed zijn op de lokale levensverwachting. In 2022 was de gemiddelde levensverwachting voor vrouwen in Hongkong 86,8 jaar, terwijl hun Japanse tegenhangers naar verwachting 87,1 jaar oud zouden worden, volgens de laatste statistieken van de regering van Hongkong. De gegevens voor 2023 en 2024 zijn nog niet gepubliceerd.

Afrikaanse analyse van de levensverwachting door de WHO

Vóór de pandemie steeg de levensverwachting in de Afrikaanse regio aanzienlijk, met een stijging van 11,2 jaar sinds 2000. 

De levensverwachting neemt sinds 2022 weer toe. Vanaf 2023 zijn de Afrikaanse landen met de hoogste levensverwachting Algerije, Tunesië en Kaapverdië, elk met 77 jaar, op de voet gevolgd door Mauritius met 76 jaar.

Daarentegen zijn de landen met de laagste levensverwachting in Afrika de Centraal-Afrikaanse Republiek en Lesotho, beide met 55 jaar, en Nigeria en Tsjaad, beide met 54 jaar. Deze verschillen benadrukken de voortdurende uitdagingen en de wisselende vooruitgang in de gezondheidszorg op het hele continent.

Het goede nieuws van de maand: Proef met leeftijdsherstel bij oude menselijke vrijwilligers

Het bedrijf Mitrix Bio is van plan om later dit jaar te beginnen met het eerste onderzoek naar het omkeren van leeftijd bij menselijke vrijwilligers. Het onderzoek is in eerste instantie bedoeld om astronauten te helpen de hoge straling en microzwaartekracht in de ruimte te weerstaan, die leiden tot spierverlies en andere complicaties van vroegtijdige veroudering. Het bedrijf zal jonge, in een bioreactor gekweekte mitochondriën transplanteren in een groep vrijwilligers van 70 en 80 jaar om te zien of de techniek veroudering tegengaat.

Het is positief dat ruimteonderzoek kan helpen bij een langere levensduur en dat met een experiment dat is uitgevoerd met goed geïnformeerde vrijwilligers op leeftijd.

Voor meer informatie

• Heales, Longevity Escape Velocity Foundation, International Longevity Alliance, Longecity en Lifespan.io
• Heales Maandelijks Wetenschapsnieuws
• Heales YouTube-kanaal
• Neem contact met ons op

((…)) om onszelf meesters en bezitters van de natuur te maken. Dit is niet alleen wenselijk voor de uitvinding van een oneindig aantal kunstgrepen, die ons in staat zouden stellen om zonder enige moeite te genieten van de vruchten van de aarde en alle gemakken die daarin te vinden zijn, maar vooral ook voor het behoud van de gezondheid ((…)) als het mogelijk is om een middel te vinden dat de mens gewoonlijk wijzer en vaardiger maakt dan hij tot nu toe is geweest, dan geloof ik dat het in de geneeskunde moet worden gezocht.” René Descartes, filosoof, 1637.

Het thema van deze maand: Lang leven en het spijsverteringsstelsel

Inleiding

De relatie tussen een lang leven en het spijsverteringsstelsel is significant, aangezien een gezonde darmmicrobiota, een evenwichtig dieet en een efficiënte spijsvertering bijdragen aan het algehele welzijn en de levensduur. Een gevarieerde darmmicrobiota ondersteunt de immuunfunctie en vermindert chronische ontstekingen, die verband houden met veel ouderdomsziekten. Een goede spijsvertering voorkomt aandoeningen zoals darmkanker en zorgt voor een efficiënte opname van voedingsstoffen. Bovendien laat de darm-hersen-as zien dat een gezonde darm de geestelijke gezondheid kan verbeteren, wat de levensduur verder bevordert. Het gebruik van probiotica en prebiotica kan de darmgezondheid verbeteren door nuttige bacteriën te ondersteunen. Het onderhouden van een gezonde spijsvertering door middel van voeding, beweging en stressmanagement is dus cruciaal voor een langer en gezonder leven.

Darmmicrobiota

Diversiteit en evenwicht: Een diverse en evenwichtige darmmicrobiota is cruciaal voor het behoud van een goede gezondheid. Studies hebben aangetoond dat mensen met een grote verscheidenheid aan darmbacteriën een gezonder verouderingsproces hebben en mogelijk langer leven.

Interactie met het immuunsysteem: De darmmicrobiota speelt een essentiële rol in het immuunsysteem. Een gezonde darm kan chronische ontstekingen helpen voorkomen, die verband houden met veel ouderdomsziekten.

Onderzoek toont aan dat alfadiversiteit, een maatstaf voor de variatie in de microbiota, toeneemt met de leeftijd bij normaal en gezond ouder wordende ouderen. Deze toename in diversiteit lijkt een positief effect te hebben. Bèta diversiteit, die verschillen in microbiële samenstelling tussen individuen weerspiegelt, verschilt significant tussen oudere en jongere volwassenen, en zelfs tussen ouderen en hoogbejaarden (oldest-old). Hoewel de specifieke taxonomische samenstelling en het functionele potentieel variëren tussen studies, is Akkermansia consistent overvloediger bij oudere volwassenen. Tegelijkertijd zijn Faecalibacterium, Bacteroidaceae en Lachnospiraceae minder talrijk, vooral bij de oudste volwassenen. Vergeleken met jongere volwassenen vertonen oudere volwassenen verminderde pathways gerelateerd aan koolhydraatmetabolisme en aminozuursynthese.

De oudste individuen vertonen echter een verhoogde productie van korte-keten vetzuren en verbeterde routes gerelateerd aan centraal metabolisme, cellulaire ademhaling en vitaminesynthese. Studies hebben aangetoond dat bètadiversiteit significant verandert in verschillende levensstadia en zelfs binnen oudere leeftijdsgroepen blijft verschillen. Oudere volwassenen met een hoge alfadiversiteit hebben een grotere temporele stabiliteit in hun microbiotasamenstelling. Een lagere alfadiversiteit wordt in verband gebracht met een verminderde cognitie bij het ouder worden en is een marker van stofwisselings- en ontstekingsziekten. Deze bevindingen suggereren dat Akkermansia de darmhomeostase en gezond ouder worden kan ondersteunen door ontstekingen en het risico op metabole en cognitieve aandoeningen te verminderen.

Bij een fecale microbiotatransplantatie (FMT), ook wel ontlastingstransplantatie genoemd, worden fecale bacteriën en andere microben van een gezonde donor overgedragen op een andere persoon. FMT is een bewezen behandeling voor Clostridioides difficile infectie (CDI). Voor terugkerende CDI is FMT effectiever dan vancomycine alleen en het kan zelfs na de initiële infectie de resultaten verbeteren.

Probiotica en prebiotica

Probiotica zijn levende micro-organismen die een positief effect hebben op de gezondheid als ze worden geconsumeerd. Ze zitten vaak in gefermenteerd voedsel zoals yoghurt, kimchi en zuurkool. Ze ondersteunen de gezondheid van de darmen door nuttige bacteriën aan het microbioom toe te voegen en de groei van schadelijke bacteriën te beperken door hun plaats in te nemen. Prebiotica zijn voedingsstoffen die de ontwikkeling van gunstige darmbacteriën bevorderen en zo de algehele darmgezondheid verbeteren. De belangrijkste prebiotica zijn microbiota-toegankelijke koolhydraten (MAC’s), beter bekend als voedingsvezels. Deze complexe koolhydraten, die voorkomen in fruit, groenten, volle granen, peulvruchten en andere plantaardige materialen, zijn bestand tegen vertering en absorptie, waardoor ze intact de dikke darm kunnen bereiken en de darmbacteriën kunnen voeden.

De darmmicrobiota beïnvloedt cellulaire senescentie en de gezondheid van de huid via de darm-huidas door microbiële metabolieten af te scheiden. Metabolomics kan helpen bij het identificeren en kwantificeren van deze metabolieten die betrokken zijn bij senescentie. Nieuwe anti-senescentie therapeutica zijn nuttig. Probiotica en prebiotica kunnen dienen als effectieve alternatieven, gezien hun samenhang met het microbioom en gezonde veroudering. De bekende effecten zijn echter beperkt en verder onderzoek naar de darmsamenstelling tijdens senescentie is nodig om immunomodulerende therapieën te ontwikkelen.

Ontsteking en veroudering

Een ongezonde darm kan een “lekkende darm” veroorzaken, wat leidt tot systemische ontstekingen en versnelde veroudering.

Het menselijk lichaam komt dagelijks in aanraking met mogelijk giftige en besmettelijke stoffen in het maagdarmkanaal (GIT), dat de grootste lading antigenen draagt. Het darmkanaal handhaaft de integriteit van de darmen door nuttige stoffen door te laten en schadelijke stoffen tegen te houden. Normaal gesproken voorkomt een gezonde darmbarrière dat giftige stoffen in de bloedbaan terechtkomen. Maar factoren zoals stress, een ongezond dieet, overmatig alcoholgebruik, antibiotica en medicijngebruik kunnen de darmmicrobiota verstoren en de homeostase van de darmbarrière in gevaar brengen, wat leidt tot een verhoogde darmdoorlaatbaarheid. Deze aandoening, die bekend staat als hyperpermeabiliteit van de darmen, zorgt ervoor dat schadelijke stoffen door de verbindingen van het darmepitheel in de bloedbaan terechtkomen, waardoor verschillende organen en systemen worden aangetast.

Het lekkende darmsyndroom en de disfunctie van de darmbarrière worden dan ook in verband gebracht met darmziekten zoals inflammatoire darmziekten en prikkelbare darmsyndroom, maar ook met extra-intestinale ziekten zoals hartziekten, obesitas, diabetes mellitus type 1 en coeliakie. Gezien de relatie tussen darmpermeabiliteit en tal van aandoeningen is het essentieel om effectieve strategieën te ontwikkelen om verhoogde darmpermeabiliteit te voorkomen of te verminderen. De invloed van voedingsstoffen in het dieet op de barrièrefunctie is cruciaal voor het ontwerpen van nieuwe strategieën voor patiënten met lekkende darm-gerelateerde ziekten die gepaard gaan met een disfunctie van de epitheliale barrière.

Veroudering van het spijsverteringsstelsel

Leeftijdgerelateerde veranderingen in de darmfunctie hebben grote gevolgen voor de motiliteit van de slokdarm, maag en dikke darm. Oudere volwassenen zijn bijzonder kwetsbaar voor aandoeningen zoals ondervoeding, postprandiale hypotensie, dysfagie, constipatie en fecale incontinentie.

Een verminderd aantal zenuwcellen in de plexus myentericus, cruciaal voor de opname van voedingsstoffen, en degeneratie van de darmvlokken, waardoor het oppervlak van de dunne darm afneemt, dragen bij aan een verminderde opname van voedingsstoffen. Bovendien tast veroudering het immuunsysteem van de darmen aan, inclusief de slijmvlieslaag van het maagdarmkanaal, wat leidt tot een hogere incidentie en ernst van infecties bij oudere mensen. Defecten in de structuur en functie van het afweersysteem van het slijmvlies, een afname in de capaciteit om beschermende immuniteit te produceren en een toename in de frequentie van ontstekingen en oxidatieve stress zijn allemaal gekoppeld aan veroudering.

Hoewel mensen van alle leeftijden er last van kunnen hebben, komt gastro-oesofageale refluxziekte (GERD) het vaakst voor bij oudere mensen. Brandend maagzuur en de bijbehorende symptomen van refluxziekte (GERD) ontstaan doordat maagzuur terugstroomt in de slokdarm. Reflux kan worden bevorderd door het eten van verkeerde maaltijden, zoals gefrituurd en fastfood, en door ’s avonds laat te eten. Brandend maagzuur kan het gevolg zijn van het gebruik van bepaalde medicijnen, zoals bloeddrukmedicatie, die vaak door oudere mensen worden ingenomen. Gewichtstoename naarmate je ouder wordt, vergroot de kans op het ontwikkelen van GERD en brandend maagzuur.

Colorectale kanker

Kanker van het spijsverteringsstelsel is niet de meest voorkomende en bekende vorm van kanker. Alle kankers die te maken hebben met het spijsverteringsstelsel zijn echter verantwoordelijk voor ongeveer een derde van alle sterfgevallen door kanker.

Geestelijke gezondheid

De darm-hersen-as laat zien dat een gezonde darm de geestelijke gezondheid positief kan beïnvloeden door depressie en angst te verminderen, die gekoppeld zijn aan een langere levensduur. Verstoringen in de darm-hersenas beïnvloeden de darmmotiliteit en -secretie, dragen bij aan viscerale overgevoeligheid en leiden tot cellulaire veranderingen van het entero-endocriene en immuunsysteem.

Maagdarmziekten, zoals het prikkelbare darmsyndroom, gaan vaak gepaard met psychologische comorbiditeiten die verband houden met veranderingen in het darmmicrobioom. Bovendien hebben onderzoeken aangetoond dat de samenstelling van de darmflora van invloed kan zijn op de hersenontwikkeling van foetussen en pasgeborenen. Het is niet verrassend dat ook is aangetoond dat voeding het effect van de darmflora op cognitieve prestatiesbeïnvloedt.

Conclusie

Bijna elke dag van ons leven absorbeert en transformeert ons lichaam een grote massa stoffen, die niet-eetbare en vaak zelfs giftige stoffen bevatten. In veel opzichten is ons spijsverteringsstelsel het sterkste deel van ons lichaam. Darmepitheelcellen worden bijvoorbeeld ongeveer elke 2 tot 5 dagen vervangen, wat essentieel is voor het behoud van de integriteit en functie van de spijsverteringsbarrière die wordt blootgesteld aan agressieve spijsverteringsenzymen en variërende pH-waarden.

Dit deel van het lichaam kan wetenschappers ideeën geven over hoe ze een veerkrachtiger lichaam en betere stamcellen kunnen krijgen.

Het goede nieuws van de maand: Repair Biotechnologies heeft het Cholesterol Degrading Platform ontwikkeld, een veilige benadering voor de behandeling van medische aandoeningen die ontstaan door plaatselijke ophopingen van overtollig cholesterol.

Repair Biotechnologies heeft een LNP-mRNA gentherapie ontwikkeld die veelbelovende resultaten heeft laten zien in preklinische modellen van atherosclerose. In het LDLR knock-out muismodel verminderde de therapie het volume van de aortaplaque met 17% na zes weken behandeling. Bovendien verwijderde het APOE knock-out muismodel met succes plaquelipiden en verbeterde het de stabiliteit van de plaque.

De therapie elimineert overtollig vrij cholesterol in de lever, herstelt de homeostase in de lever en genereert systemische voordelen in het hele lichaam. Het bedrijf bereidt een serie A-financieringsronde voor om de weg vrij te maken voor de eerste klinische studie in 2026, gericht op de zeldzame genetische aandoening van homozygote familiaire hypercholesterolemie. Er is potentieel voor versnelde goedkeuring, wat zou kunnen leiden tot off-label gebruik voor de behandeling van ernstige atherosclerose in de bredere populatie.

Voor meer informatie

• Heales, Longevity Escape Velocity Foundation, International Longevity Alliance, Longecity en Lifespan.io.
• Heales Maandelijks Wetenschapsnieuws
• Heales YouTube-kanaal

Neem contact met ons op

Als onsterfelijkheid betekent dat we onze eigen stofwisseling in stand houden, waarom dan niet? Dit soort onsterfelijkheid, of het nu bionisch of technologisch is, is denkbaar. Jean-Michel Besnier, Frans filosoof (vertaling, bron).

Het thema van deze maand: Onze organen verouderen niet allemaal even snel

Inleiding

We beginnen te verouderen, ieder van ons anders, al voor onze geboorte. Zo is de epigenetische leeftijd van mannelijke baby’s gemiddeld hoger dan die van vrouwelijke baby’s. Wanneer we sterven aan ouderdomsziekten, kunnen sommige organen nog relatief “jong” zijn.

Verschillende organen in het menselijk lichaam kunnen in verschillende snelheden verouderen. Veroudering is een complex proces dat beïnvloed wordt door verschillende factoren, waaronder genetica, levensstijl, milieublootstelling en algemene gezondheid. Sommige organen kunnen eerder of duidelijker tekenen van veroudering vertonen dan andere door verschillen in hun structuur, functie en gevoeligheid voor schade in de loop der tijd en door specifieke kenmerken van ons gedrag en gewoonten.

De huid is vaak een van de eerste organen die zichtbare tekenen van veroudering vertoont, zoals rimpels en ouderdomsvlekken, door blootstelling aan zonlicht en andere omgevingsfactoren. Ook het cardiovasculaire systeem kan tekenen van veroudering vertonen door veranderingen in de elasticiteit en functie van de bloedvaten, wat leidt tot aandoeningen zoals hoge bloeddruk en atherosclerose. De spijsvertering wordt trager door het verzwakken van de spiersamentrekkingen. De hersenen vertonen over het algemeen leeftijdsgerelateerde veranderingen zoals een afname van de cognitieve functie en het geheugen, maar dit varieert sterk tussen individuen en sommige honderdjarigen kunnen normale cognitieve vaardigheden behouden dankzij de plasticiteit van het neurale systeem.

Lever

De invloed van veroudering op de leverfunctie is nog steeds een onderwerp waar niet veel over bekend is en veel van onze klinische kennis is afkomstig van transplantatiechirurgie. Hoewel er vergelijkbare resultaten zijn waargenomen bij levertransplantaties van oudere donoren, vormt het vertalen van deze bevindingen naar grote leverresecties een uitdaging vanwege de aanzienlijke verwijdering van levermassa.

Er zijn aanwijzingen dat leeftijdgerelateerde veranderingen in leverprocessen, waaronder verslechtering van conventionele leverfunctietests na transplantatie en regeneratieproblemen, leiden tot slechtere resultaten bij oudere patiënten. Klinische onderzoeken hebben vaak geen gevalideerde leeftijdsgrenswaarden, waardoor interpretatie moeilijk is.

Hart

Naarmate mensen ouder worden, worden ze steeds vatbaarder voor hartgerelateerde problemen zoals hartaanvallen, beroertes, coronaire hartziekten en hartfalen. Deze aandoeningen kunnen de levenskwaliteit van oudere volwassenen aanzienlijk beïnvloeden en zijn belangrijke oorzaken van invaliditeit. Het verouderingsproces brengt veranderingen in het hart en de bloedvaten met zich mee. Hoewel het hart tijdens lichamelijke activiteit of stress misschien niet zo snel klopt als in jongere jaren, blijft de hartslag in rust meestal stabiel. Een veel voorkomende leeftijdgerelateerde verandering is echter de toegenomen stijfheid van grote slagaders, bekend als arteriosclerose of aderverkalking, wat leidt tot hoge bloeddruk.

Hoge bloeddruk verhoogt, samen met andere risicofactoren zoals veroudering, het risico op atherosclerose – een aandoening waarbij vetafzettingen zich ophopen in slagaderwanden, waardoor ze vernauwen en verharden. Hierdoor wordt de toevoer van zuurstofrijk bloed naar organen en weefsels beperkt, wat kan leiden tot hartaandoeningen. Ophoping van plaque in de kransslagaders kan de bloedstroom naar de hartspier verminderen, wat na verloop van tijd hartschade en mogelijk hartfalen kan veroorzaken. Regelmatige bloeddrukcontroles zijn essentieel voor oudere mensen, zelfs als ze zich gezond voelen, omdat arteriële veranderingen bij het ouder worden ertoe kunnen leiden dat ze een verhoogde bloeddruk krijgen. Kleppen in het hart kunnen dikker en minder flexibel worden, wat de bloedstroom belemmert en vochtophoping veroorzaakt. Bovendien kunnen de hartkamers groter worden, terwijl de hartwand dikker wordt, waardoor het risico op boezemfibrilleren toeneemt – een veelvoorkomende ritmestoornis bij oudere mensen.

Hersenen

Als mensen ouder worden, treden er veranderingen op in alle delen van het lichaam, inclusief de hersenen:

Bepaalde delen van de hersenen die verantwoordelijk zijn voor leren en complexe mentale taken kunnen krimpen.

De communicatie tussen neuronen in specifieke hersengebieden kan minder efficiënt worden.

De bloedtoevoer naar de hersenen kan afnemen en ontstekingen, een reactie op letsel of ziekte, kunnen toenemen. Deze veranderingen in de hersenen kunnen de mentale functie beïnvloeden, zelfs bij gezonde oudere mensen.

Sommigen kunnen bijvoorbeeld moeite hebben met complexe geheugentaken of leren, hoewel ze vaak even goed presteren als ze wat meer tijd krijgen. Deze aanpassingsperiode is normaal bij het ouder worden. Er zijn aanwijzingen dat de hersenen het vermogen behouden om zich aan te passen, waardoor mensen nieuwe uitdagingen kunnen aangaan naarmate ze ouder worden. De hersenen besturen verschillende cognitieve functies zoals geheugen, besluitvorming en planning, die cruciaal zijn voor dagelijkse taken en zelfstandig leven.

Veel voorkomende cognitieve veranderingen bij het ouder worden zijn onder andere:

Oudere volwassenen doen er langer over om woorden te vinden of namen op te roepen. Er kunnen problemen ontstaan bij het multitasken. De aandachtsspanne kan licht afnemen. Ouder worden kan echter ook positieve cognitieve veranderingen met zich meebrengen. Oudere volwassenen hebben vaak een grotere woordenschat en diepere woordbetekenissen dan jongere tegenhangers, mogelijk door opgebouwde levenservaringen en kennis. Onderzoekers onderzoeken actief hoe oudere volwassenen deze wijsheid toepassen en wat de invloed daarvan is op de hersenfunctie. Ondanks cognitieve veranderingen kunnen oudere volwassenen nog steeds verschillende activiteiten doen waar ze hun hele leven plezier aan hebben beleefd. Onderzoek toont aan dat ze: nieuwe vaardigheden kunnen verwerven, nieuwe herinneringen kunnen creëren en hun taalvaardigheid kunnen verbeteren

Longen

Normale verouderingsgerelateerde veranderingen die van invloed zijn op het ademhalingssysteem omvatten anatomische, fysiologische en immunologische verschuivingen. Structurele veranderingen zijn onder andere vervormingen van de borstwand en de thoracale wervelkolom, waardoor de werking van het ademhalingssysteem vermindert en de ademhaling zwaarder wordt. Het longparenchym verliest zijn ondersteunende structuur, wat leidt tot verwijding van de luchtruimten, vaak “seniel emfyseem” genoemd.

Met het ouder worden neemt de kracht van de ademhalingsspieren af, wat het effectief hoesten kan belemmeren, wat essentieel is voor het vrijmaken van de luchtwegen. De longfunctie is typisch volgroeid tegen de leeftijd van 20-25 jaar, waarna een progressieve achteruitgang wordt waargenomen. De dode ruimte in de alveolen neemt toe, wat van invloed is op het arteriële zuurstofgehalte zonder dat de verwijdering van kooldioxide significant wordt beïnvloed. Daarnaast ondergaan luchtwegreceptoren functionele veranderingen en reageren ze minder goed op medicijnen dan bij jongere mensen. Oudere volwassenen kunnen een verminderd gevoel van dyspnoe ervaren en een verminderde ventilatoire respons op hypoxie en hypercapnie, waardoor ze vatbaarder zijn voor falen van de beademing tijdens perioden van verhoogde vraag, zoals bij hartfalen of longontsteking, wat kan leiden tot slechtere resultaten.

Er is minstens één long nodig om te overleven. Hoewel er een gedocumenteerd geval is van een patiënt die zes dagen aan de beademing overleefde nadat beide longen waren verwijderd totdat er een longtransplantatie werd uitgevoerd, is dit geen routineprocedure en is langdurig overleven zonder longen niet mogelijk. Leven met slechts één long is echter wel mogelijk. Pneumonectomie, het operatief verwijderen van een hele long, wordt meestal uitgevoerd bij aandoeningen zoals longkanker of letsel. Veel mensen met één long kunnen een normale levensverwachting bereiken, hoewel ze beperkingen kunnen ondervinden bij krachtige activiteiten en ook kortademig kunnen zijn.

Nieren

Menselijke veroudering gaat gepaard met moleculaire, structurele en functionele veranderingen in verschillende orgaansystemen, waaronder de nieren. Naarmate mensen ouder worden, gaan hun nieren progressief achteruit in functionaliteit samen met macroscopische en microscopische histologische veranderingen, die worden verergerd door systemische comorbiditeiten zoals hypertensie en diabetes mellitus, evenals reeds bestaande of onderliggende nierziekten. Hoewel veroudering op zich geen nierschade veroorzaakt, kunnen de fysiologische veranderingen die gepaard gaan met normale veroudering het herstellend vermogen van de nieren aantasten, waardoor oudere mensen vatbaarder worden voor acute nierziekten, chronische nierziekten en andere nieraandoeningen.

Celveroudering speelt een cruciale rol in de veroudering van de nieren, waarbij tal van cellulaire signaalmechanismen betrokken zijn. Veel van deze mechanismen kunnen mogelijk gericht worden ingezet voor interventies om de veroudering van de nieren te vertragen of zelfs om te keren. De klinische kenmerken van nierveroudering belichten recente vooruitgang in het begrijpen van de rol van celveroudering in dit proces en verkennen mogelijke interventiestrategieën en nieuwe therapeutische doelen.

Een volledig verlies van de nierfunctie is onverenigbaar met het leven, hoewel hemodialyse als vervanging kan dienen. In tegenstelling tot de meeste andere organen zijn onze nieren echter over-engineered, waardoor ze meer capaciteit leveren dan nodig is. In feite kan een enkele nier met slechts 75% van zijn functionele capaciteit het leven effectief ondersteunen.

Thymus

De thymus is een van de nuttige organen, maar niet noodzakelijk om te overleven. De grootte neemt af naarmate we ouder worden en verdwijnt helemaal bij veel mensen van 60 jaar en ouder.

Chirurgische verwijdering van de thymus (thymectomie) is soms nodig voor de behandeling van aandoeningen zoals zwezeriktumoren of myasthenia gravis. Mensen kunnen zonder thymus leven. Studies hebben echter aangetoond dat het verwijderen van de thymus bij kinderen gepaard gaat met een hoger risico op infecties en auto-immuunziekten. Volwassenen die deze procedure ondergaan, ervaren doorgaans minder bijwerkingen.

Je kunt ook leven zonder je alvleesklier, milt en galblaas, maar ook zonder organen zoals je blindedarm, dikke darm en, voor vrouwen, de baarmoeder en eierstokken. We kunnen ook leven met slechts één long of één nier. Leven zonder deze organen vereist echter wel een aantal aanpassingen in je levensstijl. Het is belangrijk om voorgeschreven medicijnen te nemen, je bloedsuiker in de gaten te houden en actief te blijven.

Leven van de organen na de dood

Organen zijn na de dood niet altijd even lang levensvatbaar, waardoor ze zo snel mogelijk moeten worden getransplanteerd. Een opsomming:

Hart: 4-6 uur

Longen: 4-6 uur, vergelijkbaar met harttransplantaties.

Lever: 8-12 uur.

Nieren: 24-36 uur.

Conclusie

Veroudering is een fascinerend proces dat langzaam alle delen van je lichaam aantast. Om een manier te vinden om aan senescentie te ontsnappen, moeten we ofwel een manier vinden om senescentie in elk lichaamsdeel te stoppen of, waarschijnlijker, een globale manier vinden en controleren of die voor alle lichaamsdelen werkt.

Het goede nieuws van de maand: In Europa leven we langer dan ooit tevoren.

In Europa leven we nu langer dan voor de Covid-19-periode. In 2023 was de levensverwachting bij geboorte in de EU 81,5 jaar, een stijging van 0,9 jaar ten opzichte van 2022 en 0,2 jaar ten opzichte van het niveau van voor de pandemie in 2019, blijkt uit gegevens van Eurostat van 3 mei.

Dit is een zeer positieve ontwikkeling evolutie en de beste vooruitgang in één jaar sinds vele jaren. Dit betekent ook dat de negatieve gevolgen van de covid-19 eindelijk achter de rug zijn.

In 15 van de 27 landen lag de levensverwachting boven het EU-gemiddelde, met de hoogste verwachtingen in Spanje (84,0 jaar), Italië (83,8 jaar) en Malta (83,6 jaar). Aan de andere kant is de levensverwachting bij geboorte het laagst in Bulgarije (75,8 jaar), Letland (75,9) en Roemenië (76,6).

Voor meer informatie

•   Heales, Longevity Escape Velocity Foundation, International Longevity Alliance, Longecity en Lifespan.io.
•   Heales Maandelijks Wetenschapsnieuws
•   Heales YouTube-kanaal
•   Neem contact met ons op

Het gebruik van kunstmatige generatieve intelligentiesystemen door zorgprofessionals moet de norm worden; het zou onethisch zijn om het zonder deze hulpmiddelen te doen.

Ethisch principe van de Franse Academie voor Geneeskunde (vertaling). Generatieve AI-systemen in de gezondheidszorg: uitdagingen en vooruitzichten, 5 maart 2024.

Het thema van deze maand: Orgaan-op-een-chip

Inleiding

Organ-on-a-chip (OOC) is een technologie waarbij microfluïdische celkweekapparaten worden gemaakt die de activiteiten, mechanica en fysiologische reacties van volledige organen of orgaansystemen simuleren.

Deze chips bevatten meestal kleine kamers die bekleed zijn met levende cellen die de structuur en functie van specifieke organen nabootsen, zoals het hart, de lever, de long of de nier. Het doel van organ-on-a-chip technologie is om een nauwkeuriger model van de menselijke fysiologie te bieden in vergelijking met traditionele 2D celculturen of dierproeven.

Door de micro-omgeving van een orgaan na te bootsen, inclusief factoren zoals vloeistofstroming, mechanische krachten en cel-cel-interacties, kunnen onderzoekers ziektemechanismen bestuderen, de werkzaamheid en toxiciteit van medicijnen testen en zelfs medicijnen personaliseren. Elke chip kan bepaalde functies van het corresponderende orgaan nabootsen, waardoor onderzoekers interacties tussen verschillende organen en systemen in het lichaam kunnen bestuderen, bekend als “body-on-a-chip” systemen. Deze technologie heeft het potentieel om de ontdekking van medicijnen, toxicologische tests en gepersonaliseerde geneeskunde te versnellen door betrouwbaardere en relevantere modellen te bieden voor het bestuderen van menselijke biologie en ziekte. Sommige aspecten met betrekking tot veroudering zijn bestudeerd, maar het volgen van interacties tussen organen op lange termijn en met senescentieaspecten moet nog worden gedaan.

Het verschil tussen een orgaan op een chip en een organoïde is dat OOC’s microfluïdische apparaten zijn die de fysiologische reacties van volledige organen nabootsen en precieze controle bieden over micro-omgevingen voor het testen van geneesmiddelen en het modelleren van ziekten, terwijl organoïden 3D-celclusters zijn die zijn afgeleid van stamcellen, de structuren en functies van specifieke organen nabootsen en dienen als waardevolle hulpmiddelen voor het bestuderen van ontwikkeling, ziekten en gepersonaliseerde geneeskunde, zij het met minder controle over micro-omgevingen.

Vergelijking van de eigenschappen van 2D- en 3D-celculturen

Soorten Organen-op-een-chip

Long

Een onderzoek uit 2021 toont aan dat de long-op-een-chiptechnologie gebruikmaakt van een biologisch, rekbaar en biologisch afbreekbaar membraan dat bestaat uit collageen en elastine en dat een reeks miniatuuralveoli simuleert met afmetingen die lijken op die in vivo. Dit membraan wordt biologisch afgebroken en kan eenvoudig worden aangepast qua dikte, samenstelling en stijfheid via een eenvoudig productieproces. De lucht-bloedbarrière wordt gereconstrueerd met behulp van primaire longblaasjesepitheelcellen afkomstig van patiënten en primaire long-endotheelcellen. Het membraan behoudt met name de typische markers van alveolaire epitheelcellen en behoudt de barrière-eigenschappen tot wel drie weken.

Nieren

Door gebruik te maken van nier-op-een-chiptechnologie kunnen onderzoekers fysiologische condities nabootsen die in menselijke organen worden aangetroffen. Er zijn verschillende nier-op-een-chip modellen gemaakt om de micro-omgeving van de niertubuli na te bootsen, die een grotere nauwkeurigheid laten zien in het voorspellen van nefrotoxiciteit van geneesmiddelen in vergelijking met traditionele methoden. Met behulp van nier-op-een-chip platforms kunnen onderzoekers diverse door geneesmiddelen veroorzaakte biologische reacties beoordelen. In de toekomst wordt de integratie van nier-op-een-chip in multi-orgaansystemen verwacht. Bovendien houdt nier-op-een-chip een vooruitzicht in voor het modelleren van ziekten en het bevorderen van de ontwikkeling van nieuwe niervervangingstherapieën.

Alvleesklier

Het Pancreas-on-a-chip platform bootst de eigen functionaliteit en cellulaire interacties van pancreascellen nauwkeuriger na dan conventionele menselijke celkweekmodellen. Deze chip vergemakkelijkt de replicatie van de stromingsdynamica die in vivo wordt waargenomen. Het gebruik van Pancreas-on-a-chip heeft bijgedragen aan het beantwoorden van een fundamentele vraag in cystische fibrose-gerelateerde diabetes (CFRD): “is het verlies van de CFTR-functie (Cystic Fibrosis) in epitheelcellen van de alvleesklier (PDECs) een primaire factor is in de ontwikkeling van CFRD?”. Een onderzoek suggereert dat CFTR-disfunctie in PDECs inderdaad in belangrijke mate bijdraagt aan het ontstaan van CFRD. 

Hart

Hart- en vaatziekten (CVD) zijn in veel landen de belangrijkste doodsoorzaak. De ontwikkeling van cardiovasculaire geneesmiddelen stuit echter op belangrijke hindernissen: (a) diermodellen voor hart- en vaatziekten voorspellen de menselijke reacties vaak onvoldoende; (b) bijwerkingen verschillen tussen organismen; en (c) het ontwikkelingsproces is langdurig en kostbaar. Orgaan-op-een-chip technologieën zijn voorgesteld om de dynamische condities van het cardiovasculaire systeem na te bootsen, in het bijzonder het hart en de algemene vasculatuur. Deze systemen besteden speciale aandacht aan het nabootsen van structurele organisatie, schuifspanning, transmurale druk, mechanische rek en elektrische stimulatie.

Er is een kloppend hart-op-een-chip gemaakt met zeer functioneel micro-engineered hartweefsel, waarmee hypertrofische veranderingen in hartcellen kunnen worden voorspeld. Dit innovatieve apparaat laat zien dat het in staat is om hartmicroweefsels te produceren met een verbeterd mechanische en verbeterde elektrische koppeling tussen naburige cellen. Bovendien vertoont het model een positief chronotroop effect bij blootstelling aan isoprenaline, wat duidt op potentieel nut bij het ontdekken van medicijnen en toxiciteitsonderzoek.

Bedrijven die betrokken zijn bij de ontwikkeling van de technologie

Verschillende grote bedrijven nemen wereldwijd het voortouw bij de ontwikkeling van organ-on-a-chip modellen. In Europa hebben we Mimetas, met het hoofdkantoor in Nederland, dat een breed scala aan orgaan-op-een-chip modellen biedt, waaronder nier-, darm- en tumormodellen. Elvesys, gevestigd in Frankrijk, richt zich op de ontwikkeling van microfluïdische systemen. AlveoliX, gevestigd in Zwitserland, is gespecialiseerd in menselijke long-op-een-chip modellen. TissUse, gevestigd in Duitsland, biedt multi-orgaan-op-een-chip oplossingen. BiomimX, gevestigd in Italië, staat bekend om zijn expertise in het genereren van voorspellende modellen van menselijke organen en pathologieën voor het testen van medicijnen.

Emulate, een van de toonaangevende bedrijven op dit gebied, is gevestigd in de VS en is gespecialiseerd in het maken van geavanceerde modellen zoals longen-op-chip, darmen-op-chip en bloed-hersenbarrière-op-chip systemen. AxoSim, gevestigd in de VS, richt zich op het maken van gespecialiseerde microfluïdische chips voor kankerbestrijding. TaraBiosystems, een ander in de VS gevestigd bedrijf, staat bekend om zijn focus op hart-op-een-chip modellen. Nortis Bio, gevestigd in de VS, is gespecialiseerd in nier-op-een-chip modellen. BioIVT, ook gevestigd in de VS, levert gevestigde modellen zoals pancreaseilandjes en longluchtwegepitheel.

Gebruik van Organ on a chip in langlevenstudies

Organoïden en microfluïdische chiptechnologie betekenen een belangrijke vooruitgang in de moleculaire biologie. Organoïden, miniatuurmodellen van organen gegenereerd uit stamcellen, bootsen effectief de morfologie en functie van echte organen na. Aan de andere kant maken organen-op-chips gebruik van ingewikkeld uitgesneden tunnels op plastic of polymeer oppervlakken om cellen in onder te brengen, waardoor de bloedstroom in het menselijk lichaam wordt gestimuleerd. Deze technologieën zijn naar voren gekomen als oplossingen voor de uitdagingen van medicijnontwikkeling, die vaak traag, duur en vatbaar voor mislukking is vanwege ontoereikende voorspellingsinstrumenten. Door organoïden en organen-op-chips te combineren tot “organoïden-op-chips” kunnen onderzoekers de biologische nauwkeurigheid van organoïden combineren met de dynamische mogelijkheden van microfluïdische chips, waardoor een nauwkeurigere studie van ziektekenmerken en medicijnreacties mogelijk wordt. Het potentieel van organoids-op-chips reikt verder dan het screenen van medicijnen en omvat ook toepassingen in de regeneratieve geneeskunde en fundamenteel biologisch onderzoek. Deze technologieën kunnen een revolutie teweegbrengen in medisch onderzoek en de ontwikkeling van geneesmiddelen, waarbij dierproeven in toxicologisch onderzoek en de ontwikkeling van gepersonaliseerde therapieën mogelijk worden vervangen.

BIOFABICS, een Portugese start-up die wordt gefinancierd door het onderzoeks- en innovatieprogramma Horizon 2020 van de Europese Unie, verricht baanbrekend werk op het gebied van op maat gemaakte ontwerptools voor biofabricage, met name in het opkomende domein van de OOC-technologie (Organ-on-chip). Het doel van het bedrijf is om gebruik te maken van geautomatiseerde aanpassingsprocessen, zodat gebruikers grote series van onderling verbonden orgaanmodellen kunnen maken. Momenteel houdt BIOFABICS zich voornamelijk bezig met preklinisch onderzoek.

In 2022 selecteerde NASA, in samenwerking met de National Institutes of Health (NIH), de Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) van het Department of Health and Human Services en de Food and Drug Administration (FDA), 8 onderzoeksprojecten om de levensduur van 3D-weefselchips te verlengen tot minimaal 6 maanden. Deze samenwerking tussen verschillende instanties had als doel de levensvatbaarheid en fysiologische functie van weefsels te verlengen door middel van geautomatiseerde engineeringcapaciteiten die real-time online uitlezing mogelijk maken in complexe menselijke in-vitromodellen, zoals weefselchips of microfysiologische systemen. De wetenschappelijke doelstellingen van dit initiatief waren onder andere het verkrijgen van meer inzicht in ziektemodellen, het vergemakkelijken van de ontwikkeling van medicijnen, het optimaliseren van het ontwerp van klinische onderzoeken, het begrijpen van chemische en milieublootstellingen en tegenmaatregelen, en het onderzoeken van fysiologische veranderingen die worden veroorzaakt door de ruimtevluchtomgeving. Cruciaal voor het succes van deze inspanningen is de diepgaande karakterisering van weefselchips, met name om onderscheid te kunnen maken tussen acute en chronische blootstelling.

Het goede nieuws van de maand: Verjonging van verouderde immuniteit door uitputting van myeloïde stamcellen

Onderzoekers van de Universiteit van Stanford (VS) ontdekten dat het depleteren van myeloïde-biased hematopoietische stamcellen (my-HSC’s) bij oude muizen hun immuunsysteem verjongde, waarbij lymfocytenprogenitors, naïeve T-cellen en B-cellen werden gestimuleerd. Dit leidde tot een verbeterde immuunrespons op virale infecties, wat wijst op een mogelijke aanpak om leeftijdsgerelateerde immuunafname en ontsteking tegen te gaan.

Voor meer informatie

• Heales, Longevity Escape Velocity Foundation, International Longevity Alliance, Longecity en Lifespan.io.
• Heales Maandelijks Wetenschapsnieuws
• Heales YouTube-kanaal
• Neem contact met ons op

Wij geloven dat Reverse Aging de meest ongelofelijke zoektocht van de mensheid is sinds de ruimterace.

Dior Manifest

Het thema van deze maand. Reproductieve systemen en een lang leven.

Inleiding

Het is een bekend feit dat de menopauze een proces is dat de vruchtbaarheid volledig stopt, terwijl de andropauze de vruchtbaarheid vaak alleen maar vermindert en dat veel vrouwelijke dieren pas ophouden vruchtbaar te zijn als ze sterven.

Het is een minder bekend fenomeen dat de vruchtbaarheid van vrouwelijke muizen snel afneemt op de lage leeftijd van 6 maanden, wat erg nuttig zou kunnen zijn voor het bestuderen van verjongingsbehandelingen.

Vrouwen

De menopauze markeert een natuurlijke fase in het leven van een vrouw, die meestal rond het 50e levensjaar plaatsvindt, hoewel dit kan variëren. Tijdens de overgang stoppen de eierstokken met de productie van oestrogeen en progesteron. De eisprong stopt, wat betekent dat zwangerschap niet langer mogelijk is.

De menstruatie stopt en de menopauze gaat in na een jaar zonder menstruatie. Er wordt geadviseerd om anticonceptie te blijven gebruiken tot deze mijlpaal bereikt is. Naarmate de hormoonspiegels dalen, verandert het voortplantingssysteem:

Vaginale weefsels kunnen dunner, droger en minder flexibel worden en vatbaar voor irritatie, wat kan leiden tot pijnlijke geslachtsgemeenschap.

Het risico op vaginale schimmelinfecties kan toenemen. Uitwendige genitale weefsels kunnen in omvang afnemen en dunner worden, wat soms ongemak veroorzaakt.

Deze veranderingen maken deel uit van het natuurlijke verouderingsproces en kunnen aanpassingen en management vereisen voor vrouwen die ermee te maken krijgen.

Mannen

Als mannen ouder worden, ondergaat hun lichaam veranderingen in het voortplantingssysteem, wat soms kan leiden tot gevoelens van depressie, stemmingswisselingen en onbehagen. Dit wordt andropauze of mannelijke menopauze genoemd. In tegenstelling tot bij vrouwen stopt de vruchtbaarheid over het algemeen niet.

Hier zijn enkele veranderingen die gebeuren:

• De testikels kunnen kleiner en minder stevig worden omdat ze minder testosteron aanmaken, wat de zin in seks kan verminderen.
• Tegen de tijd dat een man 60 is, kan het aantal zaadcellen met ongeveer 30% afnemen.
• De prostaatklier kan krimpen tussen 50 en 60 jaar oud, maar kan groter worden en mogelijk kanker krijgen op 70-jarige leeftijd.
• De klieren die sperma aanmaken worden lichter en kunnen na 60 jaar minder vasthouden.

Voortplantingssysteem en levensduur bij mensen

De veroudering van de vrouwelijke voortplanting is een natuurlijk proces dat wordt gestuurd door biologische routes, maar het heeft unieke aspecten. Meerdere recente onderzoeken hebben de complexe verbanden blootgelegd tussen veroudering van de voortplanting en de veroudering van andere lichaamssystemen, wat vragen oproept over oorzaak en gevolg. Er is ontdekt dat veroudering van de voortplantingsorganen invloed kan hebben op de veroudering van cellen, weefsels, organen en systemen in het hele lichaam. Als vrouwen het einde van hun reproductieve jaren bereiken, lopen ze vaak een hoger risico op ouderdomsziekten. Aan de andere kant kunnen de fases van menarche (eerste menstruatie) en menopauze, evenals variaties in de lengte van het reproductieve leven, sociale gevolgen hebben. Afhankelijk van de informatie over hun vruchtbaarheidsstatus kunnen vrouwen het krijgen van kinderen uitstellen. Door precieze verouderingsmarkers te identificeren en te gebruiken, kunnen we voorspellen wanneer de menopauze zal plaatsvinden en de biologische en reproductieve leeftijd van een persoon nauwkeurig bepalen.

Een afname van geslachtshormonen zoals testosteron bij mannen (andropauze) en oestradiol bij vrouwen (menopauze) wordt vaak in verband gebracht met veroudering. Bij mannen kan een lager testosteronniveau leiden tot een afname van de spier- en botmassa en van de fysieke vaardigheden. Bij vrouwen is de invloed van verlaagd oestradiol op de gezondheid van de botten goed bekend, maar het moet nog worden opgehelderd of dit invloed heeft op de spiermassa en fysieke functies. Een tekort aan meerdere belangrijke hormonen kan echter wijzen op een slechte gezondheid en een kortere levensduur bij oudere volwassenen. Het is de moeite waard om te onderzoeken of hormoonvervangingstherapieën kunnen helpen bij aandoeningen zoals leeftijdsgerelateerd spierverlies, gewichtsverlies door kanker of ziekten. Bij zorgvuldig gebruik bij sommige patiënten kunnen hormoonvervangingstherapieën spier- en botverlies voorkomen of terugdraaien, de fysieke functie in stand houden en gezond ouder worden en een langer leven ondersteunen.

Vrouwelijke geslachtscellen hebben, net als sommige andere cellen in het lichaam, beperkingen – ze kunnen zich niet delen of langere tijd leven, wat leidt tot de opeenstapeling van DNA-schade die gepaard gaat met veroudering. Hun cruciale functie is echter het doorgeven van genetische informatie aan de volgende generatie. Wat belangrijk is, is dat deze veroudering in de geslachtscellen niet doorwerkt in de vorming van nakomelingen, waardoor kinderen geen leeftijdsgerelateerde veranderingen erven. Dit benadrukt een duidelijke manier waarop geslachtscellen veroudering lijken te omzeilen, waardoor ze zich onderscheiden van andere lichaamscellen.

De redenen voor een vroege en vroegtijdige menopauze, een vorm van snelle veroudering van de voortplantingsorganen, zijn divers. Chronische aandoeningen die leiden tot voortdurende ontstekingen in het lichaam kunnen direct of indirect een rol spelen. Genetische aanleg, auto-immuunziekten en infectieziekten worden vaak in verband gebracht met vroegtijdige insufficiëntie van de eierstokken, een aandoening die gekoppeld is aan een vroegtijdige menopauze.

Levensduurverschillen voor vrouwelijke en mannelijke muizen

Het Interventions Testing Program (ITP) beoordeelt potentiële stoffen op hun vermogen om veroudering uit te stellen, gemeten aan de hand van een langere levensduur en/of uitgesteld begin of verminderde ernst van leeftijdsgerelateerde ziekten bij muizen. We zien een verschil in resultaten wanneer beide geslachten worden vergeleken.  Een studie toont aan dat bij vrouwelijke muizen de gecombineerde toediening van zowel Rapamycine als acarbose niet resulteerde in een langere of kortere levensduur dan wat eerder werd waargenomen bij behandeling met alleen Rapa. Dit resultaat zou het gevolg kunnen zijn van de bescheiden overlevingsvoordelen die werden waargenomen in eerdere groepen vrouwelijke muizen die alleen Aca kregen. Een ander onderzoek toonde aan dat Canagliflozin de levensduur verlengt in genetisch heterogene mannelijke muizen maar niet in vrouwelijke muizen en dat 17-a-estradiol later in het leven de levensduur verlengt in ouder wordende UM-HET3 mannelijke muizen; nicotinamide riboside en drie andere medicijnen hebben geen invloed op de levensduur in beide geslachten. Rapamycine lijkt het enige medicijn te zijn dat consistent een toename in de mediane en maximale levensduur bij vrouwelijke muizen laat zien. Een onderzoek toonde aan dat Rapamycine de levensduur verlengt en spontane tumorigenese remt bij ingeteelde vrouwelijke muizen.

Rapamycine remde leeftijdsgerelateerde gewichtstoename, verlaagde de verouderingssnelheid, verlengde de levensduur (vooral bij de laatste overlevenden) en vertraagde spontane kanker. 22,9% van de met rapamycine behandelde muizen overleefde de leeftijd waarop de laatste muis in de controlegroep stierf. We hebben dus voor het eerst bij normale inteeltmuizen aangetoond dat de levensduur verlengd kan worden door rapamycine. Dit opent een weg naar de ontwikkeling van optimale doses en schema’s van rapamycine als een antiverouderingsmodaliteit.

Er is niet veel informatie beschikbaar over waarom we dit verschil zien in het effect van verschillende anti-verouderingsbestandsdelen tussen mannetjes en vrouwtjes, maar er wordt gespeculeerd dat het vrouwelijke geslachtshormoon en de werking van de baarmoeder een effect hebben op de snelheid van veroudering bij deze vrouwelijke muizen.

Conclusie

Je zou kunnen denken dat de organen rond de cellen die de volgende generatie zullen genereren langzamer verouderen dan de rest van het lichaam of zelfs niet verouderen. Dit is echter niet het geval. Zelfs de cellen die een nieuwe mens zullen voortbrengen, “verjongen” na de bevruchting en de eerste celdelingen. We hopen dat we op een dag kunnen leren hoe we een soortgelijk proces kunnen repliceren voor alle cellen. 

Het goede en vreemde nieuws van de maand: Zeer langlevende vis gevonden in woestijn (ictiobus)

Een recente interessante video legt uit dat in 1919 mensen, die tegenwoordig allemaal dood zijn, besloten om een kunstmatig meer te bevolken met drie soorten eetbare vissen, ictiobussen genaamd.

De vissen kwamen uit het gebied van de Mississippi. De nieuwe omgeving bestond uit meren in een woestijnachtig gebied in Arizona. Tegenwoordig is 90% van de buffelvissen die in het Apache-meer gevangen worden meer dan 80 jaar oud, en sommige van de oorspronkelijke buffelvissen die uitgezet zijn in Arizona in 1918 leven waarschijnlijk nog en zijn in goede conditie. En er is meer: de nieuwe leefomgeving van deze vissen is goed genoeg om een zeer lang leven mogelijk te maken (meer dan twee keer zo lang als wat voorheen bekend stond als de maximale levensduur van deze vissen), maar lijkt niet goed genoeg om voortplanting mogelijk te maken, tenminste niet gedurende vele jaren. Is er een verband? Een levenselixer opgelost in het water dat voortplanting onmogelijk maakt. We moeten hopen op meer informatie. 

Voor meer informatie

• Heales, Longevity Escape Velocity Foundation, International Longevity Alliance, Longecity en Lifespan.io.
• Heales Maandelijks Wetenschapsnieuws
• Heales YouTube-kanaal
• Afbeelding
• Neem contact met ons op