Wat zijn telomeren?

Aan het uiteinde van elk chromosoom zitten telomeren: gespecialiseerde structuren die bestaan uit korte, steeds herhaalde stukjes DNA in combinatie met beschermende eiwitten. Ze zorgen ervoor dat het chromosoom intact blijft. Zonder telomeren zou het uiteinde van een chromosoom door de cel worden aangezien voor beschadigd DNA, wat ongewenste reparatieprocessen in gang zou zetten. Bovendien voorkomen ze dat chromosomen met elkaar verkleven of dat er bij het kopiëren van DNA belangrijke genetische informatie verloren gaat.

Hoe telomeren korter worden

Elke keer dat een cel zich deelt, moet het volledige DNA worden gekopieerd. Door de manier waarop dat kopieerproces werkt, kan het allerlaatste stukje van een chromosoom niet volledig worden meegenomen. Daardoor wordt het telomeer bij iedere celdeling een fractie korter. Dit proces staat bekend als telomeerverkorting. Na verloop van tijd (en dus na vele celdelingen) worden de telomeren zo kort dat de cel een signaal krijgt om te stoppen met delen. De cel komt dan in een toestand die cellulaire senescentie wordt genoemd: een soort permanente ruststand.

Naast het normale verlies bij celdeling speelt ook oxidatieve stress een rol. Reactieve zuurstofverbindingen kunnen schade aanrichten aan het telomeer-DNA, bijvoorbeeld in de vorm van de beschadiging 8-oxo-guanine. Onderzoek laat zien dat dit type schade op zichzelf al voldoende kan zijn om een cel vroegtijdig in senescentie te duwen, zelfs zonder dat de telomeren meetbaar korter zijn geworden. Oxidatieve belasting versnelt dus het verouderingsproces van cellen langs meerdere wegen.

Telomeerlengte en gezondheid

De lengte van je telomeren wordt gezien als een biologische marker voor veroudering. Kortere telomeren worden in verband gebracht met uiteenlopende aandoeningen. Zo is bij hartfalen door hoge bloeddruk aangetoond dat de telomeren in hartspiercellen verkort zijn en bij bepaalde vormen van longfibrose zien onderzoekers verkorte telomeren in de cellen die bij het ziekteproces betrokken zijn, zoals de zogenaamde type-2-longblaasjes-cellen. Ook bij mensen die COVID-19 hebben doorgemaakt, zijn er aanwijzingen gevonden voor versnelde biologische veroudering en telomeerverkorting.

Psychische belasting lijkt eveneens een rol te spelen. Uit systematisch onderzoek blijkt dat psychiatrische aandoeningen die gepaard gaan met langdurige stress samenhangen met kortere telomeren. Dat onderstreept hoe nauw lichaam en geest met elkaar verweven zijn, chronische spanning laat letterlijk sporen na in je cellen.

Erfelijkheid en variatie

Hoe lang je telomeren bij de geboorte zijn, verschilt van persoon tot persoon en wordt voor een belangrijk deel bepaald door erfelijke aanleg. Onderzoek bij wilde kauwenpopulaties toont aan dat de startlengte van telomeren sterk erfelijk is, terwijl de snelheid waarmee ze korter worden juist veel minder door genetica wordt bepaald en meer door omgevingsfactoren wordt beïnvloed.

Interessant is ook dat de snelheid van telomeerverkorting verschilt tussen diersoorten. Soorten waarbij de telomeren sneller inkorten, leven over het algemeen korter. Niet de absolute lengte van de telomeren voorspelt de levensduur van een soort, maar het tempo waarmee ze slijten.