‘Springende genen’ in de mitochondriën zijn mogelijk de ware oorzaak van de ziekte van Alzheimer. En als die hypothese klopt kun je de ziekte in een heel vroeg stadium zien aankomen, schrijven onderzoekers van Duke University in het tijdschrift Alzheimer’s & Dementia.

Het zou tevens het vermoeden bevestigen dat de roemruchte amyloïdeplaques hooguit een symptoom zijn, als ze er überhaupt iets mee te maken hebben. En dat het dus niet zo vreemd is dat medicijnen tegen die plaques consequent sneuvelen tijdens de klinische tests.

Het idee dat energiegebrek door falende mitochondriën het afsterven van neuronen veroorzaakt, is niet nieuw. Maar tot nu toe was het een raadsel wat er met die mitochondriën mis zou moeten gaan.

Peter Larsen en collega’s hebben nu sterke aanwijzingen dat het ligt aan zogeheten retrotransposons of ‘springende genen’. Dat zijn stukjes DNA die zichzelf kunnen kopiëren, waarna de kopieën elders in het DNA worden ingebouwd. Ooit werden ze aangezien voor junk-DNA maar inmiddels lijkt het er op dat ze, door nieuwe genetische codes te laten ontstaan, een essentiële rol hebben gespeeld bij de evolutie van primaten in het algemeen en de mens in het bijzonder. In het menselijke centrale zenuwstelsel zijn ze nog actiever dan bij andere apen en gaat het springen levenslang door, en er is een theorie dat daar de superioriteit (nou ja) van onze hersenen in verstopt zit.

De keerzijde zou kunnen zijn dat het de menselijke hersenen kwetsbaar maakt. Retrotransposons springen niet willekeurig maar worden door epigenetische effecten in toom gehouden. Maar van epigenetica is bekend dat ze de neiging heeft te verlopen naarmate je ouder wordt.

De onderzoekers werden op het spoor gezet door een eerdere ontdekking van hun inmiddels overleden collega Allen Roses. Die merkte op dat een deel van een gen genaamd TOMM40 niet altijd even lang is, en dat er een relatie is tussen de lengte, de kans op alzheimer en de leeftijd dat de ziekte de kop opsteekt.

Dat gen codeert voor een kokervormig kanaaleiwit dat zich in het membraan van mitochondriën nestelt en daar als toevoerkanaal voor andere eiwitten dient. Door amyloïdeplaques kan het vestopt raken en volgens sommigen is dát de relatie tussen mitochondriën en alzheimer.

Maar volgens Larsen gaat het al veel eerder kapot. Duke University herbergt een centrum dat onderzoek doet naar maki’s, de snoezige halfaapjes van Madagaskar. Al eerder werd ontdekt dat daar de enige primaat tussen zit die van nature amyloïdeplaqies ontwikkelt naarmate hij ouder wordt. En uitgerekend bij deze dwergmuismaki blijkt het verlengde deel van TOMM40 vol te zitten met typische primatenretrotransposons van het type Alu. Bij andere maki’s vind je die niet.

Dat verlengde deel is een intron, een tussenstuk dat zelf niet codeert voor een onderdeel van het kanaaleiwit. Maar computersimulaties laten zien dat de Alu’s het hele gen kunnen destabiliseren waardoor het resulterende eiwit (rechts op de afbeelding) niet meer correct wordt geassembleerd en zijn vorm verliest.

Die kanaaleiwitten zitten in álle mitochondriën, niet alleen in die van neuronen. Dat het alleen daar mis lijkt te gaan, zou komen doordat retrotransposons daar veel actiever zijn dan in andere delen van het lichaam - bovendien zijn neuronen grootgebruikers van energie, en krijgen ze relatief snel last wanneer hun mitochondriën beginnen uit te vallen.

Larsen heeft alvast octrooi aangevraagd op het idee om alzheimer te bestrijden door Alu’s in toom te houden. Hij kan zich goed voorstellen dat ze ook andere genen verpesten die te maken hebben met mitochondriale functies, en dat ALS en de ziektes van Parkinson en Huntington misschien ook wel door retrotransposons worden veroorzaakt.

bron: Duke University