Stel je voor dat je een bejaardentehuis bezoekt en met de bewoners praat die al een lang leven hebben geleid. Velen van hen hebben tijdens hun leven een gezin gesticht en zien nu hun kleinkinderen opgroeien. Het is altijd dezelfde volgorde: je wordt geboren, je groeit op en dan sterf je. Elk dier volgt deze regel. Of toch niet?

Van alle wezens die we kennen, is één heel eenvoudig wezen erin geslaagd de natuur te misleiden om het onsterfelijk te maken: de kleine kwal Turritopsis dohrnii. Hoewel onsterfelijkheid surrealistisch klinkt en lijkt op iets dat zeker onder extreme omstandigheden moet zijn geëvolueerd, zoals in de diepzee, kan dit wezen al in de buurt van Italië worden gevonden. Op vakantie heb je het waarschijnlijk nog nooit gezien, want hij is slechts 3,2 mm groot en doorzichtig.

Van Medusa tot poliep: een leven in omgekeerde richting

Hoe werkt onsterfelijkheid? T. dohrnii behoort tot de taxonomische klasse van hydrozoa en begint het leven als planulae, kleine vrijzwemmende larven. Deze larven nestelen zich en vormen een kolonie poliepen. Vervolgens knopt er de welbekende vorm, ook wel medusa genoemd, af, wat betekent dat elke kwal een kloon is van dezelfde planula. Tot nu toe normaal, aangezien dit deel van de levenscyclus wordt gedeeld met veel andere kwallen. Wat hen uit elkaar zet is het vermogen om na seksuele voortplanting weer in een poliep te veranderen. Voor mensen zou dit betekenen dat ze weer een baby worden nadat ze kinderen hebben gekregen!

Genen die veroudering weerhouden

Natuurlijk zijn onderzoekers gefascineerd door dit unieke vermogen. Meer kennis over dit mechanisme zou enorm helpen bij vragen over veroudering en ouderdomsziekten. Om dit te doen, kun je naar het DNA van de onsterfelijke kwal kijken en dit vergelijken met het DNA van soorten die niet kunnen verjongen. Het genetisch materiaal in een cel bevat alle informatie die nodig is om een ​​cel draaiende te houden. Het kan in principe worden geïnterpreteerd als een enorme reeks instructies, die de cel vertelt wat er gedaan moet worden. Het DNA bevat genen, specifieke stukjes DNA, die elk voor een van die instructies coderen. Als genen tussen soorten verschillen, doen de instructies dat ook. Als je deze verschillen ontdekt, kun je een idee krijgen hoe de kwal erin slaagt om onsterfelijk te worden.

Verjonging: repareren en resetten

Als het gaat om veroudering, is kennis over verschillende cellulaire processen genaamd de “Hallmarks of aging”¹ belangrijk. DNA-schade maakt het moeilijker voor de cel om de instructies te volgen die ze nodig hebben om te overleven. Na verloop van tijd sterven ze hierdoor, wat we gewoonlijk onder veroudering verstaan. De hallmarks zijn functies van een cel die essentieel zijn om te voorkomen dat deze DNA-schade ontstaat. De genen van T. dohrnii laten interessante veranderingen zien in specifiek deze functies, wat impliceert dat de cellen bijzonder goed zijn in het repareren en vermijden van hun DNA veroudering². Ook was aangetoond dat genen die ervoor zorgen dat een cel terugkeert naar de babytoestand, tijdens de normale levenscyclus inactief worden gehouden. Alleen tijdens het verjongingsproces³ zijn zij geactiveerd.

Triggers voor verjonging

Wat laat deze kwallen besluiten dat het tijd is om opnieuw te beginnen? Sommige experimenten hebben gesuggereerd dat dit veroorzaakt kan worden door stress⁴. Als mensen hetzelfde vermogen zouden hebben, zouden velen van ons waarschijnlijk niet ver komen in het leven voordat ze weer een baby zouden worden, gezien de stressvolle omgeving op school, op de universiteit of op het werk. Een andere mogelijke trigger zou veroudering kunnen zijn⁴; cellen stoppen met delen en verliezen hun functionele kenmerken. Dit zou betekenen dat de cellen verjongen zodra ze een bepaald niveau van biologische veroudering hebben bereikt. In beide scenarios is verjongen zinvol. Op deze manier kunnen de kwallen de capaciteiten van hun jongere cellen terugkrijgen en veel klonen produceren die een kans hebben om te ontsnappen aan de stressfactor die dit proces in gang heeft gezet.

Kleine wezens, grote geheimen

Het ontdekken van de geheimen van onsterfelijkheid door het bestuderen van een kleine kwal klinkt als de oplossing voor alle maatschappelijke problemen die verband houden met ouder worden. Maar zoals altijd zijn de zaken iets ingewikkelder dan ze lijken. Enkele veranderingen in genen die het verschil in veroudering tussen T. dohrnii en andere kwallen zouden kunnen verklaren, konden al worden geïdentificeerd. Desalniettemin is het nog een lange weg voordat de precieze mechanismen achter dit wonderlijke vermogen volledig worden begrepen. Zelfs dan zal het moeilijk zijn om deze kennis naar de mens te vertalen en de problemen die veroorzaakt worden door het ouder worden van onze cellen op te lossen. Deze kwal laat ons zien dat zelfs de kleinste, onopvallende dieren het bestuderen waard zijn en geheimen kunnen bevatten die onze wildste verbeelding te boven gaan. Wie weet welke bijzondere wezens er nog meer bestaan, met genen die hen in staat stellen dingen te doen die wij mensen nog steeds onmogelijk achten?

Bronnen

1. López-Otín, C., Blasco, M. A., Partridge, L., Serrano, M. & Kroemer, G. The hallmarks of aging. Cell 153, 1194–1217 (2013).
2. Pascual-Torner, M. et al. Comparative genomics of mortal and immortal cnidarians unveils novel keys behind rejuvenation. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 119, e2118763119 (2022).
3. A decade of transcription factor-mediated reprogramming to pluripotency | Nature Reviews Molecular Cell Biology. https://www.nature.com/article....
4. Schmich, J. et al. Induction of reverse development in two marine Hydrozoans. Int. J. Dev. Biol. 51, 45–56 (2006).