Contact: pierre@senellart.com

Laatste Wijziging
2009-02-24 13:24:37 UTC

De biologische veroudering

Meer dan een reëel werk van onderzoek zijn, hetgeen herneemt de ideeën eerder vrij volgt die professor Steven Austad in zijn boeiend boek [1] uiteenzet, waarvan hevig ik de lezing aan iedere geïnteresseerde persoon door het onderwerp adviseer.

Drosophile	0,1
Muis	3
Paling	6
Kalkoen	12,5
Geit	18
Chauve-souris vampier	19,5
Kat	21
Canari	24
Tachetée Salamandre	25
Leeuw	29
Rundvlees	30
Grizzly	31
Kleine bruine chauve-souris	32
Hond	34
Duif	35
Chimpansee	37
Esturgeon	50
Kaaiman	56
Olifant	57
Paard	62
Ara	64
Man	90
Reusachtige schildpad	177

Vastgestelde maximumlevensduur (in jaren) van enkele diersoorten
(de Bronnen: Encyclopædia Britannica, Quid en [1])

Veroudering en levensduur

Het gaat er aanvankelijk om de biologische veroudering juist te bepalen, dat men sénescence eveneens, en noemt om betrouwbare indicatoren ervan te geven. Steven N. Austad [1] geeft de volgende definitie van de veroudering: de progressieve verslechtering van de quasi-totaliteit van de functies van de instantie in de loop van de tijd.

Het eerste criterium dat aan de geest om de veroudering komt te kenmerken schijnt levensduur te zijn of de levensverwachting, dat wil zeggen de duur van gemiddeld leven van een persoon. Nochtans is het duidelijk dat dit gegeven niet alleen maar van de veroudering, maar ook van milieucriteria afhangt. Overwegen, als het deden de Nobelprijs van geneeskunde Peter Medawar, het hypothetische voorbeeld, rijk in onderwijs, van een bevolking van reageerbuisjes in een laboratorium. Als men de barsten verwaarloost die eventueel hun breekbaarheid kunnen beïnvloeden, „worden“ deze buizen niet niet ouder. Nochtans zal de milieudruk die hier door de manipulatie van de onderzoekers en laboranten wordt vertegenwoordigd, onvermijdelijk leiden tot het breken van elk reageerbuisje. Men kan dus volkomen over de levensduur van een reageerbuisje spreken, maar deze heeft uitsluitend geen enkele band met een willekeurige intrinsieke veroudering maar hangt van de bevoegdheid van expérimentateurs af. Aldus volgens de laboratoria, kan de levensverwachting van een reageerbuisje met tien vermenigvuldigd worden. Hetzelfde geldt in de dierlijke bevolkingen. Twee wij personen van dezelfde soort, die dus een gelijksoortige biologische veroudering moeten presenteren, zullen een zeer verschillende levensduur kunnen hebben al naar gelang dat hij in de natuur of in gevangenschap zijn, volgens het aantal prédateurs, enz hij moet dus opgeven om het eenvoudige criterium van de levensduur te gebruiken om de biologische veroudering te kenmerken.

Men zou dan kunnen geneigd zijn om maatregelen van sportheldendaden te gebruiken: het is bijvoorbeeld duidelijk dat een bejaarde niet op een kan wedijveren 100 meters met een jonge man. Nochtans is de veroudering niet de enige oorzaak van een eventuele daling van prestaties: een atleet zich zettend zal om zijn voeding te roken en niet meer in het oog te houden zonder enige twijfel zijn resultaten zien spectaculair dalen, zonder dat dat te wijten aan de veroudering van zijn instantie is. Gelijksoortige problemen komen voor wanneer men zich voor andere functies van de instantie, zoals het geheugen of de vruchtbaarheid interesseert.

In feite schijnt een goede indicator van de veroudering de evolutie van het sterftecijfer te zijn, dat men aan de waarschijnlijkheid kan identificeren om in jaar te sterven het komende, aan een gegeven leeftijd. Het sterftecijfer volgt aan de volwassen leeftijd een exponentiële groei: als zij van 1% tot 2% in een gegeven tijd stijgt, zal zij van 2% tot 4% het tegelijkertijd stijgen. Natuurlijk hangt het nauwkeurige niveau van sterftecijfer van personen van dezelfde soort van talrijke factoren af. Een man zal bijvoorbeeld een geringere waarschijnlijkheid hebben om te sterven als hij in een geïndustrialiseerdee en in hoge mate gemedicaliseerde vennootschap leeft die als hij in een vennootschap die op de zeer belangrijke landbouw is gebaseerd en voor de epidemieën beleeft. Op dezelfde manier zijn deze gegevens van verschillend in oorlogstijden of in tijd van vrede, of al naar gelang men man of vrouw is (de vrouwen presenteren in de quasi-totaliteit landen van het lager sterftecijfer dan die van de mannen, wegens redenen waarschijnlijk biologisch en niet sociologisch, maar nog slecht omvat). Nochtans schijnt de verdubbelingstijd van het sterftecijfer een bijna constante binnen een soort te zijn. Bij de mannen, is zij van ongeveer acht jaar. Zij kan in feite van 7 tot 26 jaar variëren, maar als men slechts de mannen van meer dan 40 jaar overweegt en dat men de niet- te wijten doden aan natuurlijke redenen uitschakelt, verkrijgt men gegevens die nog minder kunnen variëren.

Aldus geeft de verdubbelingstijd van het sterftecijfer ons een relevante indicator om de snelheid van de veroudering te meten en de verschillende diersoorten te vergelijken: tien dagen voor drosophiles, drie maanden voor de muizen van laboratoria en acht jaar voor de menselijke wezens. Binnen dezelfde soort, schijnen ongelijkheden tegenover de veroudering nochtans te blijken: bijvoorbeeld, bestaat er families van wie de leden vaak een grote levensduur hebben. Hoewel men kan zijn erover zeker, zou het niet kunnen gaat daar slechts om een betere weerstand, die door de genen, aan bepaalde ziektes, en niet de vertraging van de veroudering wordt overgebracht. Men kent eveneens ziektes, zoals het syndroom van Hutchinson-Gilford of het syndroom van Werner, die schijnen de veroudering van de personen te versnellen die zijn erover getroffen: daling van haren, groter risico van bepaalde cardiovasculaire ziektes, groter risico van kanker voor het syndroom van Werner. Nochtans blijken alle tekens van sénescence niet: de zieken worden niet in het bijzonder door de suikerziekte of de ziekte van Alzheimer getroffen. Het gaat niet dus niet over daar om een reële versnelde veroudering maar over het verschijnen van enkele spectaculaire en tragische symptomen.

Het waarom van de veroudering

Het aantal theorieën die op het gebied van de veroudering tegenover elkaar staan is indrukwekkend: Russische gérontologue Zhores Medvedev heeft meer dan 300 ervan geteld. Nochtans interesseren een groot aantal onder hen zich niet werkelijk voor de oorzaken, maar eerder voor het mechanisme van sénescence. In deze richting, zijn zij niet, noodzakelijkerwijs tegenstrijdig en kunnen alleen maar verschillende aspecten van hetzelfde verschijnsel beschrijven.

Inzake theorie van waarom van de veroudering, de enige drie ernstige veronderstellingen tegenover elkaar hebben gestaan en twee onder hen verkeerd zijn gebleken. Dat wil helaas niet zeggen dat de derde goed is, de onderzoekers die altijd aan gegevens over de oorzaak van de veroudering gebrek hebben.

De theorie van het goed van de soort

De evolutie van een soort, via de natuurlijke selectie, kan voorkomen slechts als er een vernieuwing van de generaties is. Het is immers slechts door de voortplanting dat nieuwe combinaties van genen blijken, die van nieuwe kenmerken aan een persoon levert, die aldus beter aan zijn milieu in eeuwige verandering aangepast kan worden. De theorie van het goed van de soort bestaat daarin om te zeggen dat de veroudering juist deze vernieuwing van de generaties, de oudste personen die toelaat om plaats te laten aan het jongst sterven. Het is dus voor het goed van de soort, en niet voor zijne eigen, dat een persoon ouder wordt.

Een van de feiten die schijnen meer voor deze theorie te zijn is het geval van de soorten zoals de zalm of de buidelmuis Antechinus. Deze dieren herhalen zich één keer tijdens hun leven, en ondergaan meteen na een versnelde veroudering die snel hun dode tot gevolg heeft (alleen maar de mannetjes in het geval van Antechinus). Het lijkt natuurlijk om dat door de theorie van het goed van de soort uit te leggen: de veroudering is niet terwijl een natuurlijke etappe van het leven, zoals de geboorte of de voortplanting, deze etappe die het mogelijk maken om de dood van de persoon te versnellen en dus om de vernieuwing van de generaties te vergemakkelijken.

Nochtans levert deze theorie een belangrijk probleem op: zij veronderstelt dat de evolutie de kenmerken selecteert die de groep en niet de persoon ondersteunen. Maar dat gaat tegen de principes van de biologie van de evolutie in. Bijvoorbeeld een bevolking bedenken waarin elk wijfje geboorte aan twee kinderen tijdens zijn leven, een mannetje en een wijfje geeft, en dat alle personen van natuurlijke dode sterven. Deze bevolking wordt perfect in evenwicht gebracht. De bevolking die van constante omvang, komen de hulpbronnen niet om gebrek hebben aan blijft en de vernieuwing van de generaties gebeurt zonder problemen. Nu veronderstellen dat een overplaatsing voorkomt en dat bij een wijfje een hinder blijkt die de levensduur en dus het aantal kinderen verdubbelt. Deze hinder is klaarblijkelijk slecht voor de groep aangezien als hij zich verspreidt, de bevolking een exponentiële groei zal volgen, hetgeen het probleem van het gebrek aan hulpbronnen zal vormen. Nochtans is deze hinder goed voor de persoon die langer leeft en naar meer kinderen zijn genetisch erfdeel overbrengt. Wat de evolutie voorspelt, is het dat deze nieuwe hinder zich verspreidt, aangezien naargelang de generaties, het aandeel van de personen dragend van deze hinder steeds belangrijker zal zijn. De selectie gebeurt dus op het niveau van de persoon en niet van de groep en de theorie van het goed van de soort is nietig verklaard.

De theorie van het niveau van leven

Het metabolisme creëert bijproducten (met name de vrije radicalen) bekwaam om de cellen te beschadigen en die waarschijnlijk een van de belangrijke mechanismen van de veroudering zijn. Men kan dus geloven dat de snelheid van het metabolisme van een persoon dat men zijn niveau van leven kan noemen - zijn veroudering conditioneert. Elke cel, van enkele diersoort dat zij is, aldus zou hetzelfde „metabolisch kapitaal“ hebben, dat men als zijn energieverbruik kan zien. De cellen, zouden en dus de instantie, aldus naargelang het verbruik van dit kapitaal ouder worden.

Een groot aantal vaststellingen schijnen deze theorie te ondersteunen: een dier is groot, meer heeft hij cellen, en meer leeft hij oud (wat, in eerste benadering betekent dat hij langzaam ouder wordt). Een drosophiles die men in een kouder milieu plaatst (wat met net zoveel vermindert leven de interne temperatuur van deze dieren aan koud bloed) langer, en men weet dat een daling van temperatuur een vertraging van de chemische reacties veroorzaakt die ten grondslag aan het metabolisme liggen. Uiteindelijk heeft een ervaring aangetoond dat als men ratten sous-alimentait of muizen van laboratorium van 30% tot 40% per verslag een niet beperkte voeding, maar door de ondervoeding te vermijden, deze dieren 20% tot 40% ouder leefden. Dat kan door de theorie van het niveau van leven door een vertraagde veroudering verklaard worden, bij gebrek aan brandstoffen aan het metabolisme.

Het gevolg dat deze theorie zou gehad hebben op de menselijke wezens als zij waar was gebleken is vrij verrassend: men zou moeten hebben besluiten dat ervan om ouder te worden en langzamer, dus te leven langer, men zeer weinig, maar voldoende zou moeten eten en, elke lichamelijke oefening vermijden, grootverbruiker van energie!

Evenwel schenen een aantal dieren uitzondering aan deze theorie te maken. Chauves-souris, allereerst, nabij in omvang van een groot aantal kleine landzoogdieren, leven veel ouder dan deze laatsten (terwijl een muis slechts enkele jaren leeft, kan chauve-souris meer dan dan twintig of dertig jaar, naargelang zijn soort leven). Deze bijzonderheid had allereerst werd uitgelegd door het feit dat een aantal soorten van chauves-souris een winterslaap houden, en dus hebben een metabolisme dat zeer gedurende een grote periode van hun leven wordt vertraagd. De verklaring kan niet echter houden, want men heeft gemerkt dat andere soorten van chauves-souris, die dezelfde levensduur presenteren, niet een winterslaap hielden. Een ander tegenvoorbeeld aan de theorie van het niveau van leven komt van de vogels, die aan gelijke omvang, metabolische koersen en een lichamelijke temperatuur hoger hebben dan die van de zoogdieren. Nochtans kunnen de vogels aan een zeer geavanceerde leeftijd leven: raven of de papegaaien van meer dan 50 jaar zijn niet zeldzaam, en het zou zelfs lijken dat bepaalde papegaaien het honderd jaar hebben overschreden. Uiteindelijk heeft men vastgesteld dat de sous-alimentés ratten in feite op lange termijn niet hun metabolisme verminderden. De theorie van het niveau van leven, erg aantrekkelijk aan nietsdoend dat zij kan zijn, is dus niet geldig.

De evolutionistische theorie van de veroudering

De ziekte van Huntington is een psychische genetische ziekte aan laat op gang brengen dat tot de krankzinnigheid vervolgens aan de dood de getroffen personen leidt, en waarvan de studie de beroemde bioloog Haldane heeft toegelaten om een belangrijk punt voor de studie van de oorzaken van de veroudering te ontdekken. Men heeft vastgesteld dat deze ziekte abnormaal verbreid was, aangezien zij een persoon op 15.000 in de Europese bevolking treft. De natuurlijke selectie had bijna het moeten uitschakelen, het terugbrengend tot koersen zoals bijvoorbeeld het syndroom van Hutchinson-Gilford dat een persoon op acht miljoen treft. In feite is de bijzonderheid van deze ziekte dat op het moment dat zij de houders van de betrokken hinder treft, deze reeds praktisch alle kinderen hebben gehad dat zij zouden gehad hebben als zij niet waren bereikt. Het gaat niet in het algemeen om slechts na de verwekkingsperiode, kan de natuurlijke selectie niet boven handelen, hetgeen het hoge aantal houders uitlegt.

Om het verschijnsel goed te begrijpen, hernemen het voorbeeld van de bevolking van reageerbuisjes. Veronderstellen dat elke buis geboorte aan een baby van buizen voorziet geeft, elk jaar van zijn bestaan. Zelfs wanneer de buizen niet ouder worden, zullen zij onvermijdelijk gebroken worden. Bijvoorbeeld, bedraagt het niveau van breken 50% per jaar. Een buis heeft dan een geluk zestien om 4 jaar te leven en een kans op 1024 om tien jaar te leven. Tenslotte veronderstellen dat een hinder „zelfmoord“ blijkt die de explosie van zijn houder aan de leeftijd van 4 jaar veroorzaakt. Aangezien een niet- onbelangrijk aantal buizen tot deze leeftijd zullen overleefd hebben en dat zij nog in staat zullen zijn om te verwekken, zal deze hinder waarschijnlijk door de natuurlijke selectie uitgeschakeld worden. Daarentegen als de leeftijd van de explosie aan 10 jaar wordt uitgesteld, zal zijn invloed op de bevolking bijna-nul zijn en de natuurlijke selectie zal zal deze niet hinder bevorderen noch benadelen. Het is wat voor de ziekte van Huntington gebeurt, is het eveneens wat voor de veroudering zou kunnen gebeuren: deze was als het ware niet door de evolutie voorzien, zijn gevolgen die slechts blijken, omdat wij in een teveel beschermd milieu leven.

Het is even mogelijk als de mechanismen (negatief) verenigd met de veroudering de tegenhanger van positieve mechanismen zijn die vroeger in het leven plaatsvinden. Aldus hebben experimenten op varkens van Indië aangetoond dat de mannelijke hormonen en de testosterone de oorzaak van kanker aan een geavanceerde leeftijd zouden kunnen vormen. Er zou dus kosten aan de voortplanting kunnen zijn. Het is trouwens na een periode van mateloze accouplements dat het mannetje Antenichus over waarvan wij hierboven hebben gesproken, meurt bruut.

Deze evolutionistische theorie van de veroudering heeft een aantal gevolgen: het zijn de dieren ondergaand een sterke milieudruk die het snelst ouder worden. Het zou absurd voor hen zijn van de energie te verspillen om de mechanismen van sénescence te verhinderen terwijl zij dreigen om, van de poot van prédateur snel te sterven bijvoorbeeld. Het is dus natuurlijk dat de grote dieren langzamer ouder worden dan klein, dan de vogels en chauves-souris, die over de troef beschikken, die de vlucht is, leven langer dan de landzoogdieren. En immers, merkt men dat de vogels die niet goed dieven, zoals het gevogelte, de struisvogel of de pinguïns zijn, minder een grote levensduur hebben, die aan hun omvang wordt gerelateerd, dat de andere vogels (bijvoorbeeld de levensduur van de kalkoen en de duif in de tabel vergelijken hierboven). Uiteindelijk sterven de zalmen na hun voortplanting want het was beter om zij hun energie te wijden aan de verwekking, eerder dan om een jaar te hopen te overleven het meer. De evolutionistische theorie van de veroudering schijnt dus uit te leggen waarom de Natuur meer geen defensie tegen de mechanismen van sénescence heeft gezet.

De mechanismen van de veroudering

De bron: The Tallahassee Democrat

Een van de voornaamste bekende mechanismen van de veroudering volgt uit de vorming, tijdens het metabolisme, van oxydants, waarvan de vrije radicalen. Deze laatsten zijn atomen of molecule die een elektron hebben die niet op hun externe laag wordt gekoppeld en die dus zeer sterk met andere molecule reageren, om zich te stabiliseren en nieuwe vrije radicalen te vormen. Dit proces van oxydatie kan om het even welke deel van de cel beschadigen, als de mitochondriën die de zetel van het metabolisme of ADN zijn, zetel van de genetische informatie. Overplaatsingen kunnen aldus veroorzaakt worden, en men weet dat het overplaatsingen zijn die de oorzaak van de vorming van onsterfelijke cellen, dat wil zeggen kanker vormen. Tegenover deze dreiging, produceert de instantie een aanzienlijke hoeveelheid geachte antioxydants de vrije radicalen stabiliseren. Men weet dat de vitamines A, C en E van goede antioxydants zijn, maar hun belang in vivo in de bestrijding van de veroudering wordt niet gebleken te zijn. De instantie verdedigt zich eveneens door de beschadigde sequenties van ADN te herstellen (dat is mogelijk want de stukjes van ADN komen door paar, de sequentie van een stukje dat zich uit de sequentie van de andere afleidt). Nochtans als de reparatie de tijd niet heeft om zich voor een dédoublemement van de cel (mitose) te doen, wordt de overplaatsing onherstelbaar.

Een ander proces gezet op het spel door de veroudering is de reactie van glycosylation die door de Franse scheikundige Louis Maillard wordt ontdekt: de aanwezige molecule van glucose in de instantie kunnen zich aan verschillende eiwitten verenigen, die aldus hun structuur wijzigen. Wanneer men weet dat de functies van de eiwitten het meer aandeel juist van de tijd van hun structuur afhangen, begrijpt men de schade die veroorzaakt kan worden. Het is, zou het lijken, dit mechanisme dat op het spel in de ziekte van Alzheimer zou staan. Daar nog, heeft het lichaam defensie voorzien: bepaalde phagocytes lijken gespecialiseerd in de vernieling van de beschadigde eiwitten. Er zij op gewezen dat beide tevoren aangehaalde mechanismen over concert handelen, de vrije radicalen die glycosylation en laatstgenoemde versnellen die vrije radicalen kunnen veroorzaken.

Conclusie - Vooruitzichten

De studie van de veroudering is nog een jong en veelbelovend wetenschappelijk gebied. Als een groot aantal veronderstellingen werden uitgezonden, heeft aan men gebrek een duidelijke oorzakelijke theorie. Wat eventuele geneeskundige toepassingen in de vertraging van de veroudering betreft, zijn wij nog niet daar. De producten wonderen die spectaculaire gevolgen in deze richting beloven hebben een net zoveel wetenschappelijke geldigheid dan de bron van jouvence. Nochtans is alle hoop toegestaan in deze sector in vol koken. Dat het wenselijk éthiquement of niet is, is de mens van 150 jaar weliswaar niet voor morgen, maar misschien voor overmorgen…

Bibliografie

1. Austad, Steven N.; Why we leeftijd; New York; John Wiley & Klanken, Inc. ; 1997.
2. „Dossier“; Het Onderzoek; juillet-août 1999; n°322.

Bedankt aan Jacques Tréton voor zijn bibliografische adviezen en Édouard Maurel-Segala voor zijn herlezing.

---