Waarom verlangen naar een radicale verlenging van het leven? Omdat voor alles wat waardevol tijd nodig is. Tijd om te schrijven, te lezen, om werk te creëren en te verfijnen dat ons naar diepe betekenis leidt. Tijd om meerdere talen te leren, om de eindeloze lagen van onze identiteit af te pellen, om de beste versie van onszelf opnieuw uit te vinden. Tijd om lief te hebben en bemind te worden. Tijd om kinderen groot te brengen, kleinkinderen te koesteren en met achterkleinkinderen te spelen – allemaal onderdeel van de geleidelijke ontplooiing van liefde. Yana D’Cortona, student geneeskunde, 9 januari 2025.

Thema van de maand: De impact van nanodeeltjes op ons lichaam.

Het aantal nanodeeltjes dat direct of indirect door de mens wordt gecreëerd, neemt over het algemeen toe, ook al zijn er verbeteringen op bepaalde gebieden. Deze voor het blote oog onzichtbare deeltjes (1-100 nanometer) zijn alomtegenwoordig in onze omgeving en dringen ons lichaam binnen langs verschillende wegen, waaronder inademing, inslikken of blootstelling via de huid. Door hun minuscule afmetingen kunnen ze het ademhalingskanaal, het spijsverteringsstelsel en andere routes passeren om biologische barrières (lucht-bloed, bloed-hersenen, placenta) te overschrijden en de hersenen te bereiken, waar ze mogelijk een wisselwerking met onze cellen kunnen aangaan. Deze interacties, die nog steeds slecht begrepen worden, roepen een essentiële vraag op: hoe beïnvloeden deze kleine deeltjes onze gezondheid?

In het algemeen kan helaas gezegd worden dat veel nanodeeltjes veroudering versnellen of de kans op kanker vergroten. Tot nu toe wegen de voordelen van medische vooruitgang gelukkig nog steeds zwaarder dan de effecten van vervuiling, maar desastreuze middellange- en langetermijneffecten van nanomaterialen (mogelijk gecombineerd in “toxische cocktails”) kunnen niet worden uitgesloten. 

Hoe komen nanodeeltjes ons lichaam binnen?

Van de manieren waarop nanodeeltjes geabsorbeerd kunnen worden, zullen we hier twee hoofdroutes bestuderen:

1. Ademhaling: Inademing van nanodeeltjes in de lucht. Ze kunnen de longen en hersenen bereiken.
2. Inname :
   Via voedsel: Inname van deeltjes in voedsel en invloed op het spijsverteringsstelsel.
   Door hydratatie: Consumptie van waterhoudende nanodeeltjes bevordert de opname ervan door vitale organen.

Nanodeeltjes in de lucht: Risico’s van inademing en ademhaling

Nanodeeltjes in de lucht zijn afkomstig van industriële vervuiling, uitlaatgassen, bosbranden en bepaalde huishoudelijke activiteiten. Bij inademing kunnen ze de longen bereiken en in de bloedsomloop terechtkomen.

Dit zijn onder andere: nanodeeltjes (Np) van titaniumdioxide (TiO₂) die worden gebruikt in verf en cosmetica (zonnefilters) en die, wanneer ze in grote hoeveelheden ontstaan, longontsteking kunnen veroorzaken. Het Internationaal Agentschap voor Kankeronderzoek (IARC) heeft TiO2 NP’s “mogelijk kankerverwekkend bij inademing” verklaard en heeft gewezen op de noodzaak om een beter inzicht te krijgen in hun mogelijke schadelijke effecten via verschillende blootstellingsroutes bij mensen. Studies hebben aangetoond dat ze de placentabarrière kunnen passeren en foetale organen (lever, hersenen) kunnen bereiken bij muizen, waar ze ontwikkelingsstoornissen en neuronale schade veroorzaken.

Nanodeeltjes die ontstaan bij de verbranding van fossiele brandstoffen, met name roet, zijn alomtegenwoordig in ons milieu. De toxiciteit van roetdeeltjes komt voort uit hun fysisch-chemische eigenschappen. Roetdeeltjes dringen diep door in de luchtwegen en zijn moeilijk te verwijderen uit de longblaasjes. Deze fijne deeltjes dringen diep door in de luchtwegen, waardoor het risico op astma en hart- en vaatziekten toeneemt. In 2013 classificeerde het IARC roet als definitief kankerverwekkend (Groep 1) bij schoorsteenvegers, vanwege de associatie met huid- en longkanker.

Nanodeeltjes van zware metalen zoals lood, kwik en cadmium, die aanwezig zijn in industriële emissies, kunnen ook in de lucht worden aangetroffen. Zware metalen kunnen niet worden afgebroken of aangevallen door bacteriën. Het U.S. Environmental Protection Agency (USEPA) heeft kwik, cadmium en lood geclassificeerd als een van de meest giftige verontreinigende stoffen. Blootstelling aan deze zware metalen kan neurotoxische effecten veroorzaken, waardoor het zenuwstelsel wordt verstoord.

Lood, bijvoorbeeld, staat bekend om zijn neurotoxische effecten, die de neurologische ontwikkeling en neuronale transmissie beïnvloeden. Kwik kan op zijn beurt ernstige neurologische aandoeningen veroorzaken, zoals de Minamata-ziekte. Orale blootstelling aan hoge doses cadmium kan ernstige gastro-intestinale irritatie en significante effecten op de nieren veroorzaken. Chronische blootstelling door inademing wordt in verband gebracht met longaandoeningen, waaronder emfyseem, en nierschade. Het kan ook botschade veroorzaken.

Een casestudy toont de impact van atmosferische nanodeeltjes op de mortaliteit in Canada: Een studie uitgevoerd tussen 2001 en 2016 in Canada toonde aan dat langdurige blootstelling aan atmosferische nanodeeltjes geassocieerd is met een significante toename van het risico op niet-accidentele sterfte (+7,3%) en, meer specifiek, ademhalingsgerelateerde sterfte (+17,4%). In Montreal en Toronto veroorzaakt deze vervuiling naar schatting ongeveer 1.100 extra sterfgevallen per jaar. Deze resultaten onderstrepen de dringende noodzaak om nanodeeltjes te integreren in het beleid voor de regulering van de luchtkwaliteit om hun schadelijke effecten op de volksgezondheid te beperken.

Nanodeeltjes in de voedselketen.

Zware metalen zoals kwik (Hg), cadmium (Cd), lood (Pb), arseen (As) en chroom (Cr) zijn aanwezig in het milieu als gevolg van industriële, agrarische of stedelijke activiteiten. Deze activiteiten leiden tot de opname van deze stoffen in de bodem, het water en de sedimenten, waardoor levende organismen, waaronder de mens, worden aangetast. Op elk trofisch niveau neemt de concentratie van metalen toe. Een met kwik verontreinigde vis zal bijvoorbeeld worden opgegeten door een roofdier, dat nog meer kwik in zijn lichaam zal ophopen. Dit fenomeen staat bekend als biomagnificatie.

Belangrijkste voedselbronnen :

• Vis en zeevruchten: Verontreiniging door kwik, vooral methylkwik, dat neurotoxisch is. Een recent onderzoek (2024) toonde aan dat een op de tien blikjes tonijn (een roofvissoort) de toegestane kwiklimiet in Europa overschrijdt, waardoor consumenten worden blootgesteld aan gezondheidsrisico’s.
• Groenten en granen: Absorptie van zware metalen via vervuilde bodems.
  In een onderzoek dat in 2021 in Canada werd uitgevoerd, werd arseen gedetecteerd in hoge concentraties (tot 2,20 ppm) in groentepoeders (92% van de betrokken monsters). Bladgroenten, zoals boerenkool, vertoonden ook hogere verontreinigingsniveaus dan andere groenten, vanwege hun hoge absorptiecapaciteit voor bodemdeeltjes.
• Vlees en zuivelproducten: Accumulatie door opname van besmet veevoer.

Nanodeeltjes van zinkoxide (ZnO) en koperoxide (CuO) die in de landbouw worden gebruikt, zijn betrokken bij de verstoring van de darmmicrobiota. Door besmet voedsel te eten, absorberen we deze deeltjes, die zich kunnen ophopen in onze vitale organen (lever, nieren, hersenen) en chronische vergiftiging, spijsverteringsstoornissen en stofwisselingsziekten kunnen veroorzaken.

Nanodeeltjes in water: Dranken en hun invloed op het lichaam

Nanodeeltjes in water zijn afkomstig van industrieel afval, microplastics en chemicaliën. Nanoplastics (PE, PP, PET): aanwezig in kraan- en flessenwater, waarvan nu bekend is dat ze het hormonale systeem aantasten (Campanale et al., 2020). Zilveren nanodeeltjes (AgNP’s): gebruikt voor hun antibacteriële eigenschappen in bepaalde filters en voedselverpakkingen, kunnen de darmmicrobiota aantasten. Zware metalen nanodeeltjes (lood, kwik, arseen, cadmium): aanwezig in drinkwater en bepaalde vervuilde waterbronnen, kunnen zich ophopen in ons lichaam en leiden tot neurologische en renale risico’s (Khan et al., 2019).

Genotoxisch effect van bepaalde

Nanodeeltjes (NP’s) van koper, zink, zilver en kwantumstippen trekken bijzondere aandacht vanwege hun potentiële genotoxische effecten, die voornamelijk verband houden met de generatie van reactieve zuurstofsoorten (ROS), die verantwoordelijk zijn voor DNA-beschadiging. ZnNP’s, die vaak worden aangetroffen in zonnefilters en cosmetica, kunnen Zn²⁺ ionen afgeven, waardoor oxidatieve stress ontstaat die het DNA aantast. In-vitro-onderzoeken hebben hun genotoxiciteit bevestigd en DNA-beschadiging aangetoond. Op dezelfde manier kunnen kwantumdots, vaak samengesteld uit zware metalen zoals cadmium (Cd) of selenium (Se), toxische ionen afgeven die oxidatieve stress kunnen veroorzaken en genetische schade kunnen aanrichten.
Hoewel nanodeeltjes een gezondheidsrisico kunnen vormen, bieden ze innovatieve oplossingen om celveroudering tegen te gaan door de belangrijkste mechanismen aan te pakken.

Nanodeeltjestoepassingen in de geneeskunde: Nanotechnologie.

Nanodeeltjes zijn ook onderzocht op hun positieve invloed op de gezondheid. Ze kunnen DNA-schade repareren door reparatie-enzymen af te leveren, zoals blijkt uit gouden nanodeeltjes die leeftijdsgerelateerde mutaties verminderen. Ze werken ook tegen oxidatieve stress met antioxidant nanodeeltjes, zoals die op basis van ceriumdioxide (CeO₂), die cellen tegen vrije radicalen beschermen. Daarnaast kunnen nanodeeltjes senescente cellen elimineren door senolytische geneesmiddelen te dragen, zoals quercetine, waardoor ontstekingen en weefselschade worden verminderd. Tot slot helpen ze telomeren te beschermen door stoffen zoals telomerase toe te dienen, waardoor de levensduur van cellen wordt verlengd. Deze toepassingen positioneren nanodeeltjes als veelbelovende hulpmiddelen voor het vertragen of omkeren van celveroudering.

Conclusies en vooruitzichten:

Nanodeeltjes vormen, vanwege hun kleine formaat en hun vermogen om diep in ons lichaam door te dringen, zowel gezondheidsrisico’s als kansen voor therapeutische innovatie. Hun alomtegenwoordigheid in het milieu en hun aanwezigheid in lucht, water en de voedselketen onderstrepen het belang van het bestuderen en begrijpen van hun langetermijneffecten.

Op dit gebied is het, net als op andere gebieden, dringend en van vitaal belang om :

• Gegevens beschikbaar stellen over de dichtheid van nanodeeltjes in het menselijk lichaam en hun bekende impact, zowel negatief als (helaas minder vaak) positief.
• Verwijs naar enige kennis over negatieve (of, helaas, meer zeldzaam) positieve “cocktaileffecten”.
• Organiseer waar mogelijk voor nieuwe of steeds vaker gebruikte nanodeeltjes langlevendheidstesten waarbij de levensduur van muizen (of andere dieren) met en zonder de betreffende stoffen wordt vergeleken.
• Bedrijven die nanomaterialen ontwikkelen verplichten om gegevens te delen over de gezondheidseffecten van stoffen, met name die stoffen waarvoor ze patenten hebben.

Naast het bestuderen van nanodeeltjes is het ook cruciaal om de impact van microplastics te onderzoeken, een categorie plastic deeltjes die groter zijn (< 5 mm), maar nog steeds zorgwekkend vanwege hun alomtegenwoordigheid in ons milieu. Hoewel hun directe invloed op de menselijke gezondheid nog minder gedocumenteerd is dan die van nanodeeltjes, baren microplastics zorgen vanwege hun vermogen om giftige stoffen te transporteren en zich op te hopen in specifieke delen van het lichaam, zoals het spijsverteringsstelsel en, nog ernstiger, de hersenen. In een volgende nieuwsbrief zal dieper op dit onderwerp worden ingegaan.

Het slechte nieuws van de maand: de Verenigde Staten en Gezondheid.

Onder de tsunami van initiatieven heeft de nieuwe Amerikaanse regering van president Trump beslissingen genomen die, in ieder geval op de korte termijn, over het algemeen als negatief worden beschouwd voor de gezondheid van Amerikanen de van de wereldbevolking:

Deze omvatten:

Terugtrekking uit de Wereldgezondheidsorganisatie. Samen met Liechtenstein zullen de VS dus de enige lidstaat van de Verenigde Naties zijn die geen lid is van de WHO. We mogen niet vergeten dat:

• Het doel van de WHO is om burgers in staat te stellen “te genieten van een toestand van volledig lichamelijk, geestelijk en sociaal welzijn, en niet slechts de afwezigheid van ziekte of gebreken“. Een van de gevolgen van de beslissing om uit de WHO te stappen is dat het gewicht van China in deze organisatie zal toenemen.  De VS is het land met zowel de hoogste uitgaven voor gezondheidszorg per hoofd van de bevolking als de laagste levensverwachting onder landen met een hoge levensstandaard.
• Het blokkeren van talrijke uitgaven in verband met gezondheid. Een maand na het aantreden van Donald Trump als 47e president van de Verenigde Staten blijven bijna alle subsidiebeoordelingsvergaderingen opgeschort bij de National Institutes of Health (NIH), waardoor ’s werelds grootste publieke financier van biomedisch onderzoek een groot deel van zijn jaarlijkse budget van 47 miljard dollar niet kan uitgeven.

Lees meer:

• Zie in het bijzonder: heales.org, sens.org, longevityalliance.org en longecity.org.
• Afbeeldingsbron. 

De waarheid is natuurlijk dat de dood net zo min als een acceptabel onderdeel van het leven zou moeten worden beschouwd als pokken of polio, die we allebei onder controle hebben weten te krijgen zonder onszelf als zelfingenomen af te schilderen. Alan Harrington, The Immortalist. Bron.

Het thema van deze maand: Bloed-hersenbarrière en veroudering

Wat is de bloed-hersenbarrière (BBB)?

De BBB is een zeer selectieve barrière gevormd door endotheelcellen van hersenhaarvaten, ondersteund door pericyten, astrocyten en de extracellulaire matrix. Het regelt de uitwisseling van stoffen tussen de bloedbaan en de hersenen en beschermt de hersenen tegen gifstoffen, ziekteverwekkers en ontstekingsmoleculen, terwijl het essentiële voedingsstoffen en gassen doorlaat.

BBB en levensduur

Naarmate we ouder worden, wordt de BBB meer doorlaatbaar, wat leidt tot:

●  Verhoogde neuro-inflammatie: Lekkage van de BBB zorgt ervoor dat perifere immuuncellen en ontstekingsmoleculen de hersenen kunnen binnendringen, wat bijdraagt aan chronische neuro-inflammatie.

●  Ophoping van gifstoffen: Een verminderde BBB-functie leidt tot een verminderde klaring van neurotoxische stoffen zoals amyloïde-bèta, dat betrokken is bij neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer.

●  Verminderd transport van voedingsstoffen: De efficiëntie van het transport van voedingsstoffen en zuurstof neemt af, wat de neuronale functie en het energiemetabolisme beïnvloedt.

●      Oxidatieve stress: Verouderingsgerelateerde oxidatieve schade tast de integriteit van de BBB verder aan, waardoor cognitieve achteruitgang verergert.

Het verouderingsproces heeft een aanzienlijke invloed op de bloed-hersenbarrière (BBB), wat leidt tot functionele achteruitgang die bijdraagt aan neurodegeneratieve ziekten en cognitieve stoornissen. Ouderdomsgerelateerde senescentie van endotheelcellen verstoort de zonula occludens en verhoogt de doorlaatbaarheid van de BBB, waardoor schadelijke stoffen de hersenen kunnen infiltreren en de integriteit ervan in gevaar brengen. Senescente hersenendotheelcellen (BECs) vertonen ook fenotypische veranderingen, waaronder verminderde regulatie van de zonula occludens, waardoor de BBB-disfunctie tijdens veroudering wordt verergerd.

Bovendien varieert de afname van de BBB per hersengebied en demografische factoren, waarbij onderzoeken een sterkere afname bij mannen dan bij vrouwen laten zien in pariëtale en temporale gebieden, waarschijnlijk als gevolg van beschermingsmechanismen op basis van geslacht. Dit gebeurt al wanneer mensen pas in de 60 zijn. Structurele veranderingen in BBB-componenten, zoals astrocyten en pericyten, brengen de homeostase verder in gevaar, waardoor deze veranderingen in verband worden gebracht met neurodegeneratieve ziektetrajecten. Verhoogde doorlaatbaarheid van de BBB als gevolg van vasculaire risicofactoren zoals hypertensie is ook direct gecorreleerd met schade aan de witte stof en cognitieve achteruitgang.

Het behoud van de integriteit van de BBB is cruciaal voor cognitieve gezondheid en een lang leven:

●  Cognitieve reserve: Een intacte BBB-functie ondersteunt de neurale gezondheid en vermindert het risico op leeftijdsgerelateerde cognitieve achteruitgang en dementie; dit zijn belangrijke factoren met betrekking tot de levenskwaliteit op oudere leeftijd.

●  Neurovasculaire koppeling: Een gezonde BBB-functie ondersteunt een optimale neurovasculaire koppeling, die essentieel is voor hersenplasticiteit en herstelmechanismen.

●      Invloed systemische veroudering: Disfunctie van de BBB kan leiden tot systemische ontstekingssignalering, waardoor verouderingsprocessen in andere orgaansystemen versneld worden.

Verschillende strategieën zijn veelbelovend voor het behoud van de integriteit van de BBB en het bevorderen van een lang leven:

Lichaamsbeweging bevordert de vasculaire gezondheid, vermindert ontstekingen en verbetert de integriteit van de BBB. In dierstudies is aangetoond dat aërobe lichaamsbeweging de expressie van zonula occludens-eiwitten verhoogt en oxidatieve stress vermindert. Het mediterrane dieet is rijk aan antioxidanten, omega-3 vetzuren en polyfenolen en dit dieet vermindert oxidatieve stress en ontstekingen, waardoor de BBB wordt beschermd. Een bescheiden calorierestrictie kan de leeftijdsgerelateerde doorlaatbaarheid van de BBB verminderen door de systemische ontstekingen tegen te gaan. Omega-3 vetzuren, gevonden in visolie, verbeteren de integriteit van de BBB door ontstekingen te verminderen en de endotheelcelfunctie te bevorderen. Flavonoïden, die voorkomen in bessen, groene thee en pure chocolade, beschermen tegen een verstoorde werking van de BBB door hun antioxiderende eigenschappen. Vitamine E en C neutraliseren vrije radicalen en beschermen de endotheelcellen van de BBB tegen oxidatieve schade.

De as tussen hersenen en darmen en de bloed-hersenbarrière (BBB)

Dit zijn nauw met elkaar verbonden systemen die een cruciale rol spelen bij het behoud van zowel de neurologische als de gastro-intestinale gezondheid. De hersen-darmas is een tweerichtingscommunicatienetwerk waarbij het centrale zenuwstelsel, het enterische zenuwstelsel, de darmmicrobiota en het immuun- en endocriene systeem betrokken zijn. Door deze as kunnen de hersenen en de darmen elkaar beïnvloeden via neurale, hormonale, immuun- en microbiële paden. De BBB fungeert aan de andere kant als een beschermende barrière die het transport van stoffen tussen de bloedbaan en de hersenen regelt. Dit zorgt ervoor dat het centrale zenuwstelsel wordt beschermd tegen gifstoffen, ziekteverwekkers en schommelingen in de bloedchemie, terwijl de toegang tot voedingsstoffen en signaalmoleculen behouden blijft.

Verstoringen in de verbinding tussen hersenen, darmen en BBB hebben belangrijke gevolgen voor gezondheid en ziekte. Aandoeningen zoals neurodegeneratieve ziekten (zoals Alzheimer en Parkinson), psychische stoornissen (zoals depressie en angst) en auto-immuunziekten (zoals multiple sclerose) worden steeds vaker in verband gebracht met disfunctie. Op dezelfde manier kan darmdysbiose deze aandoeningen verergeren door de productie van neurotransmitters te veranderen, immuunreacties en metabole signalering .

Opkomende Therapeutica

De BBB wordt gevormd door specifieke cellen. Om de barrière tegen veroudering te beschermen of zelfs te verjongen, kunnen specifieke behandelingen worden overwogen waarbij deze cellen betrokken zijn.

Senolytica: Een recente studie onderzocht niet-invasieve biomarkers en hun reacties op een senolytische therapie die dasatinib en quercetine (D + Q) combineert in PS19 muizen, een veelgebruikt tauopathiemodel. Uit dit onderzoek bleek dat D+Q behandeling een verschuiving in het microgliaalfenotype van een ziekte-geassocieerde naar een homeostatische toestand bevorderde, waardoor senescentie-achtige kenmerken werden verminderd. Bovendien vertoonden D + Q behandelde PS19 muizen betere cognitieve prestaties in een angstconditioneringstest, wat wijst op een verbeterd cue-geassocieerd geheugen.

mTOR-remmers: De resultaten van een recent onderzoek identificeren mTOR-activiteit als een belangrijke oorzaak van de afbraak van de BBB bij de ziekte van Alzheimer (AD) en mogelijk bij vasculaire cognitieve stoornissen. Ze suggereren ook dat rapamycine en verwante verbindingen (rapalogs) als therapeutische middelen zouden kunnen dienen om de integriteit van de BBB in deze aandoeningen te herstellen. Deze studie benadrukt het mammaliaans/mechanistisch doelwit van rapamycine als een cruciale regulator van de afbraak van de BBB in modellen van de ziekte van Alzheimer en vasculaire cognitieve stoornissen. Het onderstreept het potentieel van mTOR-gerichte geneesmiddelen om de integriteit van de BBB te herstellen en de progressie van de ziekte te beperken.

Hypofyse adenylaat cyclase-activerend polypeptide (PACAP): is een natuurlijke molecule met beschermende en groeiondersteunende effecten op hersencellen. Aangezien PACAP en zijn receptor, PAC1, worden aangetroffen in hersengebieden die zijn aangetast door de ziekte van Alzheimer (AD), onderzoekt dit onderzoek of PACAP een nuttige behandeling zou kunnen zijn voor de ziekte van Alzheimer. In een onderzoek werd PACAP getest in een muismodel van de ziekte van Alzheimer door het gedurende een langere periode dagelijks via de neus aan de muizen toe te dienen. Deze behandeling stimuleerde een gezondere manier om het amyloïde precursoreiwit (APP) te verwerken, waardoor de productie van schadelijke amyloïde-bèta (Aβ) eiwitten afnam. Het verhoogde ook de niveaus van de hersenafgeleide neurotrofische factor (BDNF), die de gezondheid van de hersenen ondersteunt, en Bcl-2, een eiwit dat celdood voorkomt.

Andere barrières van het menselijk lichaam

1. Fysieke barrières

Deze fungeren als eerste verdedigingslinie om het binnendringen van schadelijke stoffen of organismen te blokkeren.

• Huid: Een taaie buitenlaag (stratum corneum) voorkomt het binnendringen van ziekteverwekkers en minimaliseert waterverlies. Het fungeert als een mechanisch schild.
• Slijmvliezen: Bekleden lichaamsholten (bijv. luchtwegen, spijsverteringskanaal en urinewegen). Produceren slijm om microben en deeltjes op te vangen.
•   Zonula Occludens: Worden aangetroffen tussen epitheelcellen in weefsels zoals de darm en de bloed-hersenbarrière en voorkomen de doorgang van schadelijke stoffen.

2. Chemische barrières

Hierbij gaat het om stoffen die door het lichaam worden geproduceerd om ziekteverwekkers te neutraliseren of te vernietigen.

• pH-waarden: De zure omgeving van de maag (maagzuur, pH ~1,5-3,5) doodt ingeslikte ziekteverwekkers. De pH-waarde van de huid en vagina (licht zuur) weerhoudt microbiële groei.
• Enzymen: Lysozymes in speeksel, tranen en slijm breken bacteriële celwanden af. Spijsverteringsenzymen (bijv. pepsine in de maag) breken microbiële eiwitten af.
• Antimicrobiële peptiden: Defensinen en catheliciden verstoren microbiële membranen en remmen de groei van ziekteverwekkers.
•     Zweet en talg: Bevatten antimicrobiële bestanddelen en creëren een ongastvrije omgeving voor bacteriën.

3. Biologische barrières

Hierbij gaat het om levende organismen of systemen in het lichaam die bescherming bieden tegen ziekteverwekkers.

• Microbiota (flora): Gezelschapsbacteriën in de darmen, de huid en andere gebieden concurreren met ziekteverwekkers om middelen en ruimte. Ze produceren stoffen (bijv. melkzuur) die schadelijke microben remmen.
• Immuuncellen: Fagocyten (bijv. macrofagen, neutrofielen) slokken ziekteverwekkers op en vernietigen ze. Natuurlijke killercellen (NK-cellen) richten zich op geïnfecteerde of afwijkende cellen.

4. Gespecialiseerde barrières

Bepaalde structuren dienen als geavanceerde beschermingsmechanismen.

• Placentabarrière: Beschermt de foetus door de uitwisseling van voedingsstoffen, gassen en afvalstoffen te regelen en de doorgang van schadelijke stoffen te voorkomen.
•   Corneale barrière: Beschermt het oog en bestaat uit een meerlagige structuur (epitheel, stroma en endotheel).

Al deze barrières, zoals de BBB, verliezen hun efficiëntie als we ouder worden. Dit gebeurt in verschillende ritmes. Hoe meer we begrijpen wat er gebeurt, hoe beter onze kansen om nieuwe therapieën te vinden. En in 2025 hebben we nog veel te ontdekken over de diversiteit van de evoluties.

Het goede nieuws van de maand. Open discussie over (erfelijke) genoombewerking.

Er is een belangrijk artikel over gentherapie geschreven in Nature: We moeten praten over het bewerken van het menselijk genoom. “Over een paar decennia zouden technologieën voor het bewerken van genen de kans op veel voorkomende menselijke ziekten kunnen verkleinen. Samenlevingen moeten deze tijd gebruiken om zich voor te bereiden op hun komst. Wetenschappers kennen tienduizenden DNA-varianten die in verband worden gebracht met menselijke ziekten. Op zichzelf hebben de meeste van deze varianten een klein effect. Maar samen kan het resultaat aanzienlijk zijn. “

Dit standpunt opent de discussie over mogelijke gentherapieën voor toekomstige generaties. De ziekten die we zouden kunnen genezen zijn ziekten die vooral verwonden en doden als mensen ouder worden, omdat het sterftecijfer onder jongeren laag is, vooral in de rijke landen.

Voor meer informatie

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

“Het is niet zozeer dat er sterke argumenten zijn waarom de dood goed is,” stelt hij, “maar wat ik palliatieve filosofie noem: de dood is onvermijdelijk, we willen overtuigende redenen waarom dat goed is, dus creëren we die. In feite geven we wereldwijd enorme bedragen uit aan gezondheidszorg en medisch onderzoek.” Het is goed voor 10% van de wereldwijde economische activiteit. “Moderne geneeskunde is eigenlijk de praktijk van het proberen om de dood op afstand te houden. Maar we zijn het er nog niet over eens – als samenleving – dat het einddoel van medisch onderzoek is om ziekten volledig uit te bannen. Dr. Ariel Zeleznikow-Johnston, neurowetenschapper, The Guardian, 1 december 2024.

Het thema van deze maand:  De Wet van Eroom en de Wet van Moore

Wat is de wet van Moore (voorspelling)? Geldt die nog steeds?

De wet van Moore werd in 1965 geformuleerd door Gordon Moore, medeoprichter van Intel. Hij stelde dat het aantal transistors op een microchip ongeveer elke twee jaar verdubbelt, wat leidt tot een overeenkomstige toename in rekenkracht en een afname in relatieve kosten. Deze exponentiële groei is een fundamentele drijfveer geweest voor de snelle vooruitgang in elektronische en computertechnologieën in de afgelopen decennia. De consequente verdubbeling van transistors heeft gezorgd voor kleinere, krachtigere en kosteneffectieve computerapparatuur, wat innovatie en productiviteit in meerdere sectoren heeft gestimuleerd. Het tempo aanhouden dat door de Wet van Moore werd voorspeld, is echter een steeds grotere uitdaging geworden vanwege fysieke en economische beperkingen.

De Wet van Moore is geen wet. Het is een observatie en werd een regel voor de industrie. Het heeft de strategische planning en onderzoeks- en ontwikkelingsinspanningen binnen de technologische industrie beïnvloed en de richting en focus van innovatie gevormd.  Ondanks de uitdagingen om het tempo vast te houden, blijft de Wet van Moore een hoeksteen van de technologische vooruitgang. De invloed op de evolutie van computers en elektronica blijft diepgaand en zorgt ervoor dat de principes van snelle verbetering en kostenreductie integraal deel blijven uitmaken van de vooruitgang van de industrie. Het einde van de wet is in het verleden aangekondigd en wordt nog steeds aangekondigd. Het algemene concept van exponentiële groei van technologische capaciteiten is ook populair op andere gebieden. Sommige mensen binnen de langlevendheidsbeweging gebruikten het om “exponentiële” vooruitgang in langlevendheid aan te kondigen. Ray Kurzwzeil kondigde bijvoorbeeld In the Age of Spiritual Machines (1999) aan. Kurzweil voorspelde dat de levensverwachting in 2019 ongeveer 100 zou zijn.  Helaas is de trend tot nu toe helemaal niet hetzelfde geweest voor de levensduur. En voor het tempo van gezondheidstherapieën zien we een teleurstellende evolutie.

De Wet van Eroom

De Wet van Eroom, zo genoemd door ironisch genoeg de naam “Moore” om te draaien, is een concept in farmaceutisch onderzoek en ontwikkeling (R&D) dat de toenemende inefficiëntie en kostbaarheid van het ontdekken van medicijnen (en therapieën) in de loop der tijd benadrukt. In tegenstelling tot de Wet van Moore, die de exponentiële verbetering in rekenkracht observeert, wijst de Wet van Eroom op een trend waarbij het aantal goedgekeurde nieuwe medicijnen per miljard dollar uitgegeven aan R&D sinds de jaren 1950 ongeveer elke negen jaar is gehalveerd. Er wordt nu geschat dat de totale kosten voor het maken van een nieuw medicijn het astronomische bedrag van 2 miljard dollar bereiken.

De Wet van Eroom werd beschreven door Jack W. Scannell en collega’s in een artikel uit 2012 in Science. Zij documenteerden de dalende productiviteit in R&D van medicijnen ondanks technologische vooruitgang en toegenomen investeringen. Ze merkten op dat terwijl de investeringen in O&O exponentieel zijn gegroeid, de output in termen van goedkeuring van nieuwe medicijnen geen gelijke tred heeft gehouden, wat leidt tot een paradoxale daling van de productiviteit. Wat is hiervan de oorzaak?

1. Het “beter dan de Beatles” probleem verwijst naar de toenemende moeilijkheid om de therapeutische effectiviteit van bestaande geneesmiddelen te overtreffen. Naarmate er effectievere behandelingen worden ontwikkeld, moeten nieuwe medicijnen aanzienlijke verbeteringen laten zien ten opzichte van deze hoge benchmarks, waardoor het ontdekken van echt nieuwe en superieure behandelingen een grotere uitdaging wordt. Er wordt ook gezegd dat “laaghangend fruit het eerst wordt geplukt”. 
2. De regelgeving is in de loop der tijd strenger geworden om de veiligheid en werkzaamheid van geneesmiddelen te garanderen. Hoewel dit de veiligheid van patiënten verbetert, verhoogt het ook de tijd, kosten en complexiteit om een nieuw medicijn op de markt te brengen. De vraag naar uitgebreide klinische tests en postmarket surveillance draagt bij aan hogere R&D-kosten. Farmaceutische bedrijven verhogen vaak hun R&D budgetten als reactie op de dalende productiviteit. Dit kan echter leiden tot afnemende opbrengsten. Er is ook een verschuiving naar high-throughput screening en andere brute-force methoden bij het ontdekken van geneesmiddelen. Deze focus op kwantiteit boven kwaliteit kan de inspanningen en middelen doen verwateren. 
3. “Ratel van regelgeving”. Na verloop van tijd worden de regels strenger. Elk veiligheidsprobleem of schandaal leidt tot nieuwe regelgeving, die zich opstapelt en de last op R&D-processen vergroot. Er is een radicale wanverhouding tussen de brede aandacht voor negatieve gevolgen van het testen van nieuwe therapieën en de beperkte aandacht voor verloren levens door de traagheid van medisch onderzoek. Een van de redenen is dat een slachtoffer van een klinische proef over het algemeen een gezond persoon is en altijd een persoon die profiteert van meer aandacht. En een slachtoffer van een medische fout is een welomschreven persoon terwijl de slachtoffers van niet-ontdekkingen onbekend blijven.
4. De groei van bureaucratie, winstgevende industrie en juridische complexiteit. In de onderzoekssector wordt steeds minder tijd besteed aan onderzoek. Als je de informatie over langlevensonderzoek volgt, zie je meer claims van nieuwe patenten dan claims van nieuwe therapieën, meer aankondigingen van de oprichting van start-ups dan aankondigingen van nieuwe medicijnen, meer aanvragen voor nieuwe financiering dan aanbiedingen voor nieuwe posten van onderzoekers… Misschien is de meest rampzalige situatie wel de vermenigvuldiging van het aantal rechtszaken en kansen voor advocaten. Het doel is zelden om levens te redden, maar bijna altijd om te bewijzen dat iemand aan iemand anders moet betalen vanwege een medische reden en natuurlijk om de advocaten te betalen (en de almaar groeiende diensten die daarmee samenhangen) die de situatie “aantoonden”.

De wet van Eroom heeft belangrijke implicaties voor onderzoek naar een lang leven. De dalende productiviteit kan publieke en private investeringen in innovatief therapieonderzoek afschrikken.

Hoe kunnen we het ontdekken (en goedkeuren) van nieuwe therapieën versnellen? Zal AI de Wet van Eroom verslaan?

Om de Wet van Eroom aan te pakken zijn veelzijdige strategieën nodig:

• Het stroomlijnen van regelgevingsprocessen en het aannemen van adaptieve regelgevingskaders kan helpen om veiligheid en innovatie in evenwicht te brengen.
• Door gebruik te maken van geavanceerde technologieën zoals kunstmatige intelligentie, machine learning en big data kan de nauwkeurigheid van voorspellingen worden verbeterd en de ontdekking van geneesmiddelen worden gestroomlijnd.
• Partnerschappen tussen de academische wereld, de industrie en regelgevende instanties om het delen van kennis te vergemakkelijken en dubbel werk te verminderen, moeten worden aangemoedigd. Dit omvat:

○  De publicatie van “negatieve” resultaten

○  Minder bureaucratie

○  Minder patenten en meer open resultaten

○  Meer onderzoekers en minder advocaten

Een belangrijke vraag is natuurlijk hoe snel medische AI het onderzoek naar een gezonde levensduur zal versnellen. Het hangt ervan af in hoeverre AI voor een lang leven een prioriteit zal zijn. Op het gebied van kunstmatige intelligentie (en in toenemende mate kunstmatige algemene intelligentie) leven we in tijden die fascinerend zijn, maar die ook gevaarlijk kunnen zijn. Veilige AI en medisch onderzoek naar een lang leven zijn niet direct aan elkaar gerelateerd. Maar om gezonde veerkracht tot een gemeenschappelijk doel te maken voor de ontwikkeling van AI is een onderdeel van proactief werken aan een betere en veiligere wereld.

Het interessante nieuws van de maand: Opzienbarende nominaties aangekondigd in de nieuwe Amerikaanse regering

Misschien ben je niet blij met de nieuw gekozen president van de VS. Op het gebied van gezondheid kan zijn presidentschap echter interessante ontwikkelingen met zich meebrengen. De aangekondigde minister van Volksgezondheid Robert Kennedy is een zeer controversieel persoon die standpunten inneemt die niet overeenkomen met erkende wetenschappelijke standpunten. Maar de gekozen nummer 2, de toekomstige onderminister van Volksgezondheid, zal Jim O’Neill zijn. Hij is een langlevendheidsspecialist en was CEO van de langetermijnsorganisatie SENS Research Foundation.

Nog belangrijker is de aangekondigde benoeming van Elon Musk en Vivek Ramaswamy. Voor een radicale vereenvoudiging van administraties door middel van een nieuw Department of Government Efficiency (DOGE), FDA inbegrepen, hebben Musk en Ramaswamy radicale standpunten op veel gebieden, waaronder wetenschappelijk onderzoek. Het valt nog te bezien of de algemene trend destructief of regeneratief zal zijn.

Voor meer informatie

• Heales, Longevity Escape Velocity Foundation, International Longevity Alliance, Longecity en Lifespan..
• Heales Maandelijks Wetenschapsnieuws
• Heales YouTube-kanaal
•     Bron van de grafieken: Moore’s_Law_Transistor_Count_1970-2020.png and
•     Wet van Eroom het aantal nieuwe moleculen -goedgekeurd door de FDA_fig4
• Neem contact met ons op

Jean-Charles Samuelian-Werve, 38, medeoprichter en CEO (van de neo-verzekeringsstartup Alan), zegt zonder blikken of blozen dat hij “een revolutie in de gezondheidszorg wil teweegbrengen, zodat iedereen beter kan leven, tot de leeftijd van 100 jaar”. 4 november 2024

Het thema van deze maand: Vloeistofsysteem en veroudering

Ons lichaam bestaat in eerste instantie uit water, maar het percentage lichaamswater neemt af naarmate we ouder worden. Water is natuurlijk aanwezig in de lichaamsvloeistoffen. Het menselijke vloeistofsysteem, dat bloed, lymfe en andere lichaamsvloeistoffen omvat, speelt een cruciale rol in het behoud van homeostase en algemene gezondheid. Naarmate we ouder worden, treden er verschillende veranderingen op in deze systemen die invloed hebben op onze gezondheid en ons welzijn. Hier volgt een overzicht van hoe het verstrijken van de tijd het menselijke vloeistofsysteem beïnvloedt:

Hemostase en bloedstolling

Verhoogd risico op stolling: Veroudering gaat gepaard met veranderingen in het bloedstollingssysteem, wat leidt tot een verhoogd risico op trombose. Dit komt door hogere niveaus van stollingsfactoren en verminderde natuurlijke antistollingsmiddelen. Uit een onderzoek blijkt dat cardiovasculaire risicofactoren bij ouderen andere gevolgen kunnen hebben dan bij jongvolwassenen. Een hoog totaal cholesterolgehalte wordt bijvoorbeeld in verband gebracht met een langere levensduur omdat het gepaard gaat met een lagere sterfte door kanker en infecties.

Vertraagde genezing: Wonden genezen langzamer bij oudere volwassenen door een verminderde hemostase en een verminderde cellulaire respons. De incidentie van chronische wonden neemt toe met de leeftijd, wat de levenskwaliteit van oudere volwassenen aanzienlijk beïnvloedt. De onderliggende biologie van chronische wonden en de effecten van leeftijdsgerelateerde veranderingen op wondgenezing worden echter niet goed begrepen. Het meeste onderzoek is gebaseerd op in vitro methoden en verschillende diermodellen, maar de bevindingen zijn vaak niet goed te vertalen naar de genezingsomstandigheden bij mensen. Een van de redenen voor deze situatie is dat oudere volwassenen vaak worden uitgesloten van gerandomiseerde klinische onderzoeken, waardoor er behoefte is aan meer gegevens.

Circulatie

Stijve slagaders: Slagaders worden stijver naarmate we ouder worden, waardoor de bloeddruk stijgt en het risico op hart- en vaatziekten toeneemt. Naarmate we ouder worden, ondergaan onze grote slagaders verschillende veranderingen. De binnenkant van de slagaders wordt breder, de wanden worden dikker en de slagaders worden minder elastisch. Dit komt doordat het constante pulseren van bloed door deze slagaders gedurende vele jaren de elastische vezels in de slagaderwanden verslijt en beschadigt. Daarnaast hebben oudere slagaders de neiging om meer calcium op te hopen en werkt de binnenbekleding van de slagaders (endotheel) minder goed. Deze veranderingen zorgen ervoor dat het bloed sneller door de slagaders stroomt, wat leidt tot een hogere systolische bloeddruk (het hoogste getal in een bloeddrukmeting) en een groter verschil tussen systolische en diastolische druk (polsdruk).

Het vermogen van het hart om bloed efficiënt te pompen neemt af met de leeftijd, wat leidt tot een verminderde hartopbrengst en bloedsomloop. Andere gezondheidsproblemen zoals hoge bloeddruk, metabool syndroom en diabetes verergeren deze leeftijdgerelateerde veranderingen in de slagaders. Verouderende slagaders verhogen het risico op hart- en vaatziekten zoals atherosclerose (aderverkalking), kransslagaderaandoeningen, beroerte en hartfalen. Het beheersen van hoge bloeddruk en andere risicofactoren kan helpen om deze veranderingen in de slagaders te vertragen of te verminderen, waardoor de algehele gezondheid van het hart verbetert.

Lymfestelsel

Bij sprake van een verminderde immuunrespons is de productie van lymfocyten verlaagd: Een van de meest opvallende tekenen van een verouderend immuunsysteem is een aanzienlijke afname van het aantal naïeve lymfocyten (witte bloedcellen) in het bloed. Deze afname treedt voortdurend op naarmate de leeftijd vordert, voornamelijk als gevolg van een verminderde thymische productie na de puberteit en onvoldoende perifeer onderhoud. De lymfestroom kan vertragen, waardoor toxines en afvalstoffen minder efficiënt uit de weefsels worden verwijderd. Veroudering is een onafhankelijke risicofactor voor het optreden van sommige lymfatische aandoeningen. Lymfatische veroudering, een belangrijke oorzaak van achteruitgang en falen van organen, wordt in verband gebracht met veranderingen in de lymfestructuur en -functie, ontstekings- en immuunreacties, evenals de effecten van chronische blootstelling aan ultraviolet licht en oxidatieve stress.

Andere lichaamsvloeistoffen

Interstitieel vochtoedeem: Veroudering kan leiden tot het vasthouden van vocht en oedeem, vooral in de onderste ledematen, als gevolg van verminderde mobiliteit en veranderingen in de functie van bloed- en lymfevaten. Oedeem, gekenmerkt door vocht dat vastzit in de lichaamsweefsels en zwelling veroorzaakt, komt vaak voor bij ouderen en kan de levenskwaliteit aanzienlijk beïnvloeden. Het treft vaak de armen, benen, handen en voeten en kan worden veroorzaakt door factoren als lichamelijke inactiviteit, een hoge zoutinname, langdurig zitten, bepaalde medicijnen en onderliggende gezondheidsproblemen zoals hart-, lever- of nieraandoeningen. Het herkennen van symptomen zoals zwelling, zwellingen, pijnlijke gewrichten en verminderde urineproductie is cruciaal. Oedeem kan tot ernstige complicaties leiden als het niet wordt behandeld, zoals infecties en bloedstolsels. Een goede behandeling bestaat uit het aanpakken van de onderliggende oorzaken, het aanpassen van het dieet, het bevorderen van lichaamsbeweging en mogelijk medische behandelingen zoals diuretica.

Cerebrospinaal Vloeistof (CSF) Dynamiek: De productie en stroming van cerebrospinaal vocht verandert met de leeftijd, wat de hersenfunctie kan beïnvloeden en kan bijdragen aan aandoeningen zoals hydrocefalie. Studies hebben aangetoond dat veroudering de niveaus van veel eiwitten in het cerebrospinaal vocht (CSF) verhoogt. Naarmate we ouder worden, vertraagt de turnover van CSF, waardoor de eiwitniveaus stijgen als gevolg van concentratie-effecten in plaats van specifieke ziekten. 

Mogelijke nieuwe therapieën en behandelingen

Duizenden jaren lang werd gedacht dat aderlating een manier was om veel, zo niet de meeste, ziekten te genezen. Tientallen jaren lang gebruikten we de bloedsomloop ook om medicijnen en producten in het lichaam te injecteren.

Recente vooruitgang in het begrijpen van defecten in het menselijk vloeistofsysteem, waaronder lymfatische en vasculaire problemen, hebben geleid tot verschillende veelbelovende therapieën. Therapieën die angiogenese en lymfangiogenese bevorderen, zoals behandelingen gericht op de vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF), helpen de afvoer van vocht te verbeteren. Geavanceerde diuretica en op nanotechnologie gebaseerde systemen voor het toedienen van medicijnen verbeteren de werkzaamheid van de behandeling en verminderen de bijwerkingen.  Regeneratieve geneeskunde, waaronder weefselengineering en biomaterialen, is gericht op het herstellen van de functie van het vloeistofsysteem. Farmacologische chaperones en minimaal invasieve operaties, zoals lymfaticovenulaire anastomose (LVA), bieden aanvullende oplossingen.

Misschien wel het meest veelbelovende onderzoek betreft de glymfatische drainage van hersenvocht dat de ziekte van Alzheimer zou kunnen vertragen.

Samen zijn deze therapieën veelbelovend voor een betere behandeling van aandoeningen van het vloeistofsysteem. Aangezien vloeistoffen overal in ons lichaam aanwezig zijn, zouden nieuwe therapieën de levenskwaliteit en gezondheid van de hele patiënt kunnen verbeteren. 

Het goede nieuws van de maand: De voortgang van de European Health Data Space en een verklaring voor het delen van gezondheidsgegevens

De Europese Unie creëert een “European Health Data Space” (EHDS) waar wetenschappers gezondheidsgegevens kunnen gebruiken voor onderzoek. Dit werk is zeer nuttig, maar helaas zeer traag. En alleen echt beschikbare gegevens redden levens! In Brussel hebben de deelnemers aan het Eurosymposium over gezond ouder worden een verklaring aangenomen over het delen van gezondheidsgegevens en het gebruik van AI voor een gezonde levensduur.

Voor meer informatie

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

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