Signaallipiden zorgen voor de omschakeling van de functie van lysosomen. In de hongertoestand breken ze eiwitten af (afb: Volker Haucke et. al/Cell)

Lyso wat?, zullen velen onder ons vragen. Nooit van gehoord. Lysosomen zijn celorgaantjes waar de rommel in een cel wordt opgeruimd (en hergebruikt). Ze hebben een rol in de groei en deling van een cel, maar houden ook in de gaten of er voldoende voedsel aanwezig is. Het blijkt dat afhankelijk van de aan- of afwezigheid van voedingsstoffen die lysosomen kunnen worden omgevormd tot ‘voedselvoorzieners’. Daarbij fungeert een signaallipide als schakelaar tussen beide in feite tegengestelde functies. Mogelijk dat het functioneren van die opruimers/voedselvoorzieners een rol spelen in bepaalde hersenziektes zoals Alzheimer, speculeren de onderzoekers.
Het voedselaanbod in het lichaam verandert voortdurend. Na een uitgebreid maal hebben cellen meer dan genoeg ’te eten’. ’s Morgens bij het opstaan is dat een stuk minder. “Voor alle cellen en weefsels is het belangrijk om op die veranderingen te kunnen reageren, zodat bepaalde basisbouwstenen in de cel steeds beschikbaar zijn”, zegt Volker Haucke van het Leibnizinstituut voor moleculaire farmacologie. Die basisbouwstenen zijn het product van de afbraakstofwisseling (katabolisme). Daaruit bouwt de cel de benodigde moleculen dan weer op. De mens zou er een voorbeeld aan kunnen nemen aan deze vorm van hergebruik.

Voor de afbraak zijn de lysosomen bedoeld. Daarnaast zijn het ook meetplaatsen die bijhouden hou het met het aanbod van voedingsstoffen staat. Als er genoeg aanbod is dan is de mTOR-signaalroute actief, die een rol speelt in de groei en deling van de cel. Als er te weinig aanbod is dan wordt die route uitgeschakeld om het katabole proces te bevorderen. Daarmee verenigen lysosomen in feite twee opgaven in een proces: opbouw en afbraak.
“Tot nu toe wisten we niet of er verschillende soorten lysosomen zijn of dat ze veranderen”, zegt medeonderzoeker Michael Ebner. “Die vraag hebben we met dit onderzoek nu uitgezocht.”

De onderzoekers bekeken het gedrag van de lysosomen in de cellen als ze binnen een, twee uur van een overdaad- in een hongertoestand werden gebracht. Dat deden ze door met een lichtmikroskoop de cellen met fluorescente organellen te begluren. Daarnaast hadden ze wat trucjes ontwikkeld om de toestand van de lysosomen te karakteriseren.

Drastische verandering

Ze zagen een drastische verandering als het aanbod van voedingsstoffen veranderde. Dat proces scheen gestuurd te worden door een signaallipide (vet). Met behulp van ook nog een elektronenmikroskoop kwamen de onderzoekers er achter dat er twee soorten lysosomen zijn: kleine bewegelijke met een actief mTor-complex en relatief weinig statische lysosomen.
Heeft een cel honger dan verliezen die bewegelijke lysosomen de signaallipide voor mTor. In plaats daarvan komt er een andere signaallipide zodat de verteringsenzymen in het lysosoom geactiveerd worden. Ebner: “Die reactie is (vrijwel; as) onmiddellijk. De cellen schakelen meteen om. Binnen minuten zijn de veranderingen te zien. Het proces van afbraak- naar opbouwstofwisseling is binnen twee uur afgerond.”
De signaallipiden fungeren als schakelaar die afhankelijk van het voedselaanbod het mTor-complex in- of uitschakelen. Haucke: “Dat verandert de eigenschappen van lysosomen compleet.”

Dementie

De onderzoekers denken dat de ontdekking iets zou kunnen betekenen voor de behandeling van ziektes waarbij eiwitten niet goed worden afgebroken, zoals Alzheimer. Haucke: “Als je de signaallipide op ‘honger’ zou kunnen zetten, dan activeer je de afbraak (van eiwitten; as) in de cellen zonder iets anders te veranderen. We kunnen zo op een nieuwe manier in de celstofwisseling ingrijpen met behulp van een schakelaar.”

De truc is nu om stoffen te vinden waarmee je die schakelaar omzet. Het onderzoek wordt voortgezet. Ik (=as) vraag me dan af of af en toe vasten ook niet zou helpen om Alzheimer te voorkomen (maar probeer dat niet zelf thuis zonder je arts te raadplegen, want, zoals vaker hier gesteld, ik ben een leek op alle terreinen).

Bron: idw-online.de