Samenvatting – Caloriebeperking staat bekend om zijn gezondheidsvoordelen en levensduurverlengende eigenschappen, maar de details van de effecten, met name op hersenbescherming, zijn nog niet volledig begrepen. Onderzoekers hebben onlangs de significante rol van een genaamd OXR1 geïdentificeerd, essentieel voor het verlengen van de levensduur door dieetbeperking en cruciaal voor het behoud van de hersengezondheid tijdens het ouder worden.
Kenneth Wilson, Ph.D., een postdoc aan Buck en de eerste auteur van de studie, benadrukt de onverwachte impact van voedingskeuzes op de gezondheid van de hersenen. “Wanneer mensen hun voedselinname beperken, denken ze misschien aan effecten op de spijsvertering of vet, maar niet aan de hersenen,” zei hij. De studie, gepubliceerd in Nature Communications op 11 januari 2024, onthult dat OXR1 van vitaal belang is in de hersenen, wat wijst op diepere verbanden tussen dieet en neuronale welzijn.
Neuroprotectie en Veroudering: De Rol van Dieet
Het onderzoek van het Buck-team, gebruikmakend van fruitvliegen en menselijke cellen, toont aan hoe dieetbeperking veroudering kan vertragen en de progressie van neurodegeneratieve ziekten kan vertragen. Dit werk wijst op potentiële therapeutische doelwitten om veroudering en gerelateerde neurologische aandoeningen te bestrijden.
Buck Professor Pankaj Kapahi, Ph.D., co-senior auteur, benadrukt een neuron-specifieke respons die ten grondslag ligt aan de neuroprotectieve effecten van dieetbeperking. “Het beperken van voedingsstoffen door intermitterend vasten of calorische restrictie kan OXR1-niveaus verhogen, waardoor bescherming wordt bemiddeld,” legt hij uit. Buck Professor Lisa Ellerby, Ph.D., voegt toe dat OXR1 dient als een cruciale factor in de veerkracht van de hersenen tegen veroudering en neurologische ziekten.
De studie begon met het onderzoeken van ongeveer 200 stammen van fruitvliegen op normale en beperkte diëten. Dit leidde tot de identificatie van vijf genen, waaronder “mosterd” (mtd) in vliegen en “Oxidation Resistance 1” (OXR1) in mensen en muizen, die de levensduur onder dieetbeperking beïnvloeden. Het verlies van OXR1 bij mensen resulteert in ernstige neurologische problemen en vroegtijdige dood, terwijl de overvloed ervan in muizen de overleving in modellen van amyotrofische laterale sclerose (ALS) verbetert.
De link tussen hersenveroudering, neurodegeneratie en levensduur wordt verder verkend door de rol van OXR1 in het retromer-complex, cruciaal voor het recyclen van cellulaire eiwitten en lipiden. Wilson merkt op: “De retromer is significant in neuronen, omdat het het lot van eiwitten die de cel binnenkomen bepaalt.” Disfuncties in dit complex worden gekoppeld aan Alzheimer en Parkinson, ziekten die worden verlicht door dieetbeperking.
De bevindingen van het team onthullen hoe dieetbeperking de veroudering van de hersenen vertraagt via de rol van mtd/OXR1 in het behoud van de retromerfunctie. “Minder eten verbetert het sorteren van eiwitten in cellen door de expressie van OXR1 te verhogen,” concludeert Wilson.