Biological Ageing: What Happens in Your Body?

New growth on an old tree as a symbol of recovery and adaptation

Ouder worden zien we aan de buitenkant. Een huid die verandert. Haar dat grijzer wordt. Misschien merk je dat herstel na een intensieve dag wat langer duurt dan vroeger.

Maar de interessantste veranderingen zijn niet zichtbaar.

Op ieder moment zijn miljarden cellen in je lichaam bezig met energie produceren, eiwitten maken, schade herstellen, afvalstoffen verwerken, communiceren en zichzelf vernieuwen.

En dat systeem blijft niet je hele leven precies hetzelfde werken.

Naarmate we ouder worden, stapelen veranderingen zich op in cellen en weefsels. DNA kan beschadigd raken. De energieproductie van cellen verandert. Sommige cellen functioneren minder goed. Andere stoppen met delen. Ook de communicatie tussen verschillende systemen in het lichaam verandert.

Geen van die processen verklaart ouder worden op zichzelf.

Biologische veroudering ontstaat juist uit het samenspel tussen al die veranderingen.

En precies dat proberen wetenschappers steeds beter te begrijpen.

Wat is biologische veroudering?

Je kalenderleeftijd vertelt hoeveel jaren je hebt geleefd.

Biologische veroudering gaat over iets anders: de veranderingen die zich gedurende die jaren in je lichaam ontwikkelen.

Die veranderingen vinden plaats op verschillende niveaus.

In ons DNA. In cellen. In weefsels. In organen. En uiteindelijk in de manier waarop het lichaam als geheel functioneert.

Dat proces verloopt bovendien niet bij iedereen hetzelfde. Mensen met dezelfde kalenderleeftijd kunnen biologisch behoorlijk van elkaar verschillen.

Daarom proberen onderzoekers niet alleen te begrijpen hoe oud iemand is, maar ook wat er tijdens het ouder worden in het lichaam verandert. Hoe onderzoekers zulke verschillen proberen te meten, komt terug in het begrip biologische leeftijd.

Een belangrijk wetenschappelijk raamwerk daarvoor zijn de zogenaamde Hallmarks of Aging.

De Hallmarks of Aging

In 2013 publiceerde een groep onderzoekers een invloedrijk wetenschappelijk artikel waarin verschillende biologische kenmerken van veroudering werden samengebracht in één raamwerk: de Hallmarks of Aging.

Tien jaar later werd dat model uitgebreid.

De huidige versie beschrijft twaalf onderling verbonden processen die een rol spelen bij biologische veroudering. Daaronder vallen onder andere DNA-schade, telomeerverkorting, epigenetische veranderingen, verlies van eiwitbalans, mitochondriale veranderingen, cellulaire senescentie, chronische inflammatie en veranderingen in het microbioom.

Dat klinkt ingewikkeld.

Maar achter die wetenschappelijke termen zitten eigenlijk heel begrijpelijke biologische uitdagingen.

Een cel moet bijvoorbeeld:

  • haar genetische informatie beschermen;
  • voldoende energie produceren;
  • beschadigde onderdelen opruimen;
  • goed blijven communiceren;
  • en weten wanneer ze moet groeien, delen of juist stoppen.

Gedurende een heel mensenleven moet dat miljarden keren goed gaan.

Laten we daarom eens inzoomen op wat er onderweg kan veranderen.

Verbonden processen die een rol spelen bij biologische veroudering

Je DNA krijgt gedurende je leven veel te verduren

DNA kun je zien als een enorme verzameling biologische instructies.

Bij iedere celdeling moet die informatie nauwkeurig worden gekopieerd. Tegelijkertijd wordt DNA gedurende het leven blootgesteld aan allerlei bronnen van schade, zowel vanuit het lichaam zelf als vanuit de omgeving.

Gelukkig beschikt ons lichaam over uitgebreide systemen om DNA-schade te herkennen en te repareren.

Maar reparatie is niet altijd perfect.

Na verloop van tijd kunnen beschadigingen en veranderingen zich ophopen. Onderzoekers noemen dit genomische instabiliteit, een van de Hallmarks of Aging.

Dat betekent niet dat je DNA op een bepaalde leeftijd ineens ‘kapot’ is.

Het is eerder een voortdurende balans tussen schade, reparatie en onderhoud.

En die balans vinden we op veel meer plekken in het lichaam terug.

Telomeren: de beschermende uiteinden van chromosomen

Aan de uiteinden van onze chromosomen bevinden zich structuren die telomeren worden genoemd.

Ze beschermen het uiteinde van het chromosoom en worden vaak vergeleken met de kunststof uiteinden van een schoenveter.

Bij veel menselijke lichaamscellen worden telomeren tijdens opeenvolgende celdelingen geleidelijk korter.

Wanneer telomeren uiteindelijk te kort of beschadigd raken, kan een cel daarop reageren door niet langer te delen.

Daarom zijn telomeren een belangrijk onderzoeksgebied binnen biologische veroudering.

Maar de populaire uitspraak:

‘langere telomeren betekent dat je jonger bent’

is te eenvoudig.

Telomeerlengte verschilt tussen mensen, tussen celtypen en gedurende het leven. Bovendien is extreem veel celdeling niet automatisch gunstig; ongecontroleerde celdeling is juist een kenmerk van kanker.

Telomeren laten daarmee mooi zien hoe vaak verouderingsbiologie draait om balance, en niet simpelweg om meer of minder van één ding.

Je genen veranderen niet, maar hoe ze worden gebruikt wel

Vrijwel iedere cel in je lichaam bevat hetzelfde DNA.

Toch gedraagt een huidcel zich totaal anders dan een spiercel.

Dat komt onder andere doordat cellen verschillende delen van hun genetische informatie gebruiken.

Daar speelt epigenetica een belangrijke rol in.

Epigenetische mechanismen helpen bepalen welke genen actiever of juist minder actief zijn, zonder de DNA-code zelf te veranderen.

Gedurende het ouder worden veranderen sommige van deze patronen.

Een bekend voorbeeld is DNA-methylatie: kleine chemische markeringen op DNA waarvan bepaalde patronen sterk samenhangen met leeftijd.

Juist die patronen worden gebruikt voor sommige zogenaamde epigenetische klokken waarmee onderzoekers biologische leeftijd proberen te schatten.

Dat betekent niet dat epigenetica een soort aan-uitknop voor ouder worden is.

Het laat vooral zien dat veroudering niet alleen draait om de genetische code waarmee we geboren worden, maar ook om hoe die informatie gedurende ons leven wordt gereguleerd.

Cellen moeten ook opruimen

Een cel is geen statisch bouwwerk.

Voortdurend worden nieuwe eiwitten gemaakt, oude structuren afgebroken en beschadigde onderdelen vervangen.

Daarvoor beschikt de cel over verschillende kwaliteitscontrolesystemen.

Een bekend proces is autofagie.

Letterlijk betekent dat zoiets als zelf eten. Cellen kunnen via autofagie bepaalde beschadigde of overbodige onderdelen afbreken en de bouwstenen ervan opnieuw gebruiken.

Daarnaast bestaan systemen die verkeerd gevouwen of beschadigde eiwitten herkennen en verwijderen.

Samen helpen zulke mechanismen de interne omgeving van de cel functioneel te houden.

Het vermogen om eiwitten correct te maken, te onderhouden en op te ruimen wordt proteostase genoemd.

Verlies van proteostase is eveneens een van de Hallmarks of Aging.

Je zou het kunnen zien als biologisch onderhoud:

niet alleen nieuwe onderdelen maken, maar ook blijven opruimen wat niet meer goed functioneert.

Organische structuren als visualisatie van cellulair onderhoud en vernieuwing

Mitochondriën: veel meer dan energiecentrales

Waarschijnlijk heb je mitochondriën ooit leren kennen als de energiecentrales van de cel.

Dat is niet verkeerd, maar het vertelt maar een deel van het verhaal.

Mitochondriën spelen een belangrijke rol bij de productie van ATP, een vorm waarin cellen energie beschikbaar maken.

Maar ze zijn ook betrokken bij onder andere cellulaire signalering, stofwisseling en de reactie van cellen op stress.

Tijdens het ouder worden kunnen de functie, dynamiek en kwaliteitscontrole van mitochondriën veranderen. Daarom wordt mitochondriale disfunctie gerekend tot de Hallmarks of Aging.

Ook hier gaat het niet simpelweg om:

oudere mensen hebben minder energie omdat hun mitochondriën oud zijn.

De werkelijkheid is veel complexer.

Mitochondriën vormen dynamische netwerken, kunnen delen en samensmelten en worden voortdurend onderhouden en vervangen.

Dat maakt ze een mooi voorbeeld van iets wat we in de verouderingsbiologie steeds opnieuw tegenkomen:

ons lichaam is voortdurend bezig zichzelf aan te passen en te onderhouden.

Hoe energie in het lichaam ontstaat — en waarom vermoeidheid veel complexer is dan alleen mitochondriën — lees je verder in waar je gevoel van energie vandaan komt.

Sommige cellen gaan met pensioen — maar verdwijnen niet

Een van de fascinerendste processen binnen verouderingsonderzoek is cellulaire senescentie.

Een senescente cel is een cel die permanent is gestopt met delen.

Dat klinkt misschien per definitie ongunstig, maar senescentie heeft ook belangrijke functies. Het kan bijvoorbeeld helpen voorkomen dat beschadigde cellen ongecontroleerd blijven delen en speelt een rol bij processen zoals wondgenezing.

Het probleem ontstaat wanneer senescente cellen zich gedurende het leven ophopen.

Sommige van deze cellen kunnen een mengsel van signaalstoffen uitscheiden dat invloed heeft op omliggende cellen en weefsels. Dit wordt het senescence-associated secretory phenotype, of SASP, genoemd.

Daarom worden senescente cellen intensief onderzocht binnen longevity-wetenschap.

Niet omdat iedere senescente cel slecht is.

Maar omdat hun aantal, locatie, timing en gedrag ertoe lijken te doen.

Ook de communicatie verandert

Een lichaam bestaat niet uit miljarden cellen die onafhankelijk van elkaar werken.

Ze communiceren voortdurend.

Via hormonen, neurotransmitters, immuunsignalen en talloze andere moleculen wordt informatie tussen cellen, weefsels en organen uitgewisseld.

Tijdens het ouder worden kan ook die communicatie veranderen.

Een van de processen die daarbij veel aandacht krijgt is chronische laaggradige inflammatie.

Onderzoekers gebruiken hiervoor soms de term inflammaging: een toestand waarbij bepaalde ontstekingssignalen op latere leeftijd gemiddeld verhoogd kunnen zijn, ook zonder acute infectie.

Chronische inflammatie is daarom opgenomen in de uitgebreide Hallmarks of Aging.

Ook het immuunsysteem zelf verandert gedurende het leven.

Dat onderwerp is groot genoeg voor een eigen verdieping. Want hoe het immuunsysteem verandert gedurende het leven is complexer dan simpelweg een ‘zwakker immuunsysteem’.

Zelfs je microbioom verandert mee

De nieuwste versie van de Hallmarks of Aging bevat nog een interessante toevoeging: dysbiose.

Ons lichaam leeft samen met enorme gemeenschappen van micro-organismen, vooral in de darmen.

Samen noemen we die gemeenschap het darmmicrobioom.

De samenstelling daarvan wordt beïnvloed door talloze factoren, waaronder voeding, medicatie, leefomgeving, gezondheid en leeftijd.

Onderzoekers bestuderen steeds intensiever hoe veranderingen in het microbioom samenhangen met processen rond stofwisseling, immuunfunctie en veroudering.

Dat betekent niet dat er één ideaal ‘jong microbioom’ bestaat dat we simpelweg moeten proberen na te bootsen.

Het laat vooral zien hoe breed biologische veroudering inmiddels wordt bekeken.

Niet alleen onze menselijke cellen veranderen.

Ook de ecosystemen waarmee we samenleven maken deel uit van het verhaal.

Waarom al deze processen met elkaar verbonden zijn

Tot nu toe hebben we DNA, telomeren, epigenetica, eiwitten, mitochondriën, senescente cellen, inflammatie en het microbioom afzonderlijk besproken.

Maar in je lichaam bestaan die scheidslijnen niet.

Mitochondriale veranderingen kunnen invloed hebben op cellulaire signalering.

DNA-schade kan bijdragen aan cellulaire senescentie.

Senescente cellen kunnen ontstekingssignalen afgeven.

Het immuunsysteem beïnvloedt hoe bepaalde beschadigde of senescente cellen worden opgeruimd.

En het microbioom communiceert via verschillende routes met onder andere stofwisseling en immuunfunctie.

De Hallmarks of Aging zijn daarom geen twaalf losse oorzaken van ouder worden.

Het zijn onderling verbonden biologische processen waarmee onderzoekers proberen structuur aan te brengen in een buitengewoon complex systeem.

En dat verklaart ook waarom er waarschijnlijk nooit één simpele oorzaak van veroudering zal worden gevonden.

Kunnen we biologische veroudering vertragen?

Dit is natuurlijk de vraag die longevity-onderzoek zo aantrekkelijk maakt.

Als we beter begrijpen welke biologische processen tijdens het ouder worden veranderen, kunnen we ze dan ook beïnvloeden?

In laboratoria wordt daar intensief onderzoek naar gedaan.

Onderzoekers bestuderen onder andere voedingsinterventies, beweging, metabole pathways, senescente cellen en geneesmiddelen die mogelijk bepaalde processen van veroudering beïnvloeden.

In modelorganismen kunnen sommige interventies levensduur en gezondheidsuitkomsten indrukwekkend veranderen.

Maar van een muis of worm naar een mens is een enorme stap.

Mensen leven tientallen jaren, verschillen sterk van elkaar en worden blootgesteld aan een complexe combinatie van genetica, leefstijl en omgeving.

Daarom moeten we onderscheid blijven maken tussen:

een biologisch mechanisme beïnvloeden

and

aantonen dat mensen daardoor daadwerkelijk langer én gezonder leven.

Voor veel experimentele longevity-interventies is die tweede stap nog niet overtuigend aangetoond.

Wat we ondertussen wél kunnen doen

Het interessante is dat je geen laboratorium nodig hebt om invloed uit te oefenen op de omstandigheden waarin je lichaam functioneert.

Beweging is bijvoorbeeld niet alleen iets wat calorieën verbrandt. Spieren reageren biologisch op belasting.

Slaap is niet simpelweg een pauze tussen twee dagen. Tijdens slaap vinden allerlei processen plaats die betrokken zijn bij herstel en regulatie.

Voeding levert niet alleen energie, maar ook bouwstoffen en talloze verbindingen waarmee ons lichaam en ons microbioom in aanraking komen.

En herstel na perioden van stress en belasting geeft het lichaam ruimte om opnieuw te reguleren.

Dat betekent niet dat een gezonde leefstijl het biologische verouderingsproces kan stoppen.

Ouder worden hoort bij het leven.

Maar het maakt wel duidelijk waarom healthspan zo’n interessant uitgangspunt is.

We hoeven niet te wachten tot de wetenschap ouder worden volledig heeft ontrafeld om vandaag goed voor ons lichaam te zorgen.

New growth on an old tree as a symbol of recovery and adaptation

Ouder worden is geen defect

Wanneer we biologische veroudering tot op moleculair niveau bestuderen, kan het gemakkelijk klinken alsof het lichaam langzaam uit elkaar valt.

DNA-schade.

Disfunctionele mitochondriën.

Senescente cellen.

Inflammatie.

Maar dat is maar één manier om ernaar te kijken.

Hetzelfde lichaam beschikt ook over buitengewone systemen voor reparatie, aanpassing, vernieuwing en compensatie.

Decennialang.

Iedere dag opnieuw.

Verouderingsonderzoek laat daardoor niet alleen zien wat er gedurende het leven verandert, maar ook hoe ongelooflijk dynamisch het menselijk lichaam is.

En misschien is dat uiteindelijk de interessantste gedachte achter longevity.

Niet de zoektocht naar een lichaam dat nooit ouder wordt.

Maar steeds beter begrijpen wat ons lichaam nodig heeft om zo lang mogelijk goed te blijven functioneren.

Dat is waar biologische veroudering, longevity en healthspan samenkomen.

Niet eeuwig jong.

Wel bewust investeren in de gezondheid waarmee je ouder wordt.

Live better. Live longer.

Sources

  1. López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. Hallmarks of Aging: An Expanding Universe. Cell. 2023;186(2):243–278. doi:10.1016/j.cell.2022.11.001.
  2. López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. The Hallmarks of Aging. Cell. 2013;153(6):1194–1217.
  3. Gorgoulis V, et al. Cellular Senescence: Defining a Path Forward. Cell. 2019;179(4):813–827.
  4. Di Micco R, Krizhanovsky V, Baker D, d’Adda di Fagagna F. Cellular senescence in ageing: from mechanisms to therapeutic opportunities. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2021;22:75–95.
  5. López-Otín C, Kroemer G. Hallmarks of Health. Cell. 2021;184(1):33–63.

Disclaimer
Dit artikel is uitsluitend bedoeld voor educatieve en informatieve doeleinden en is geen medisch advies. Gezondheid en individuele behoeften verschillen per persoon. Raadpleeg bij persoonlijke gezondheidsvragen of voordat je belangrijke veranderingen aanbrengt in je leefstijl een gekwalificeerde zorgprofessional.