Recycling – een term die u in het dagelijks leven waarschijnlijk steeds weer tegenkomt. Of het nu om afval gaat of om de duurzame productie van diverse producten: recycling heeft zin omdat het zowel grondstoffen als energie bespaart. Ons lichaam gebruikt deze voordelen ook voor zichzelf. Naast het besparen van energie en hulpbronnen is recycling een effectief hulpmiddel voor het lichaam om schade te voorkomen en reeds opgetreden schade te elimineren. Dat laatste kan soms een lastige onderneming zijn. Om schade op de lange termijn te voorkomen, worden de meeste componenten regelmatig vervangen, ongeacht eventuele schade. Grote moleculen worden gedurende hun hele leven in hun afzonderlijke delen afgebroken en weer in elkaar gezet: recycling.
Celdood, verwijdering en vervanging
Eén van de meest voor de hand liggende vernieuwingen van ons lichaam is de regelmatige vernieuwing van de huidlagen. De bovenste huidlaag schilfert langzaam af en wordt van onderaf vervangen door nieuwe en delende cellen. Dit gebeurt echter allemaal onder onze radar.
Wist je dat huisstof voor wel 80% uit huidschilfers bestaat? Uiteraard kunnen deze afgescheiden huidschilfers niet worden gerecycled, althans niet door ons lichaam, tot nieuwe celcomponenten. Toch is het de celvernieuwing die bedoeld is om schade te voorkomen. Omdat de huidbarrière een belangrijk onderdeel is van ons afweersysteem tegen schadelijke omgevingsinvloeden en ziekteverwekkers, zoals we al hebben uitgelegd in het eerste deel van de serie Kenmerken van gezondheid heb geleerd.
Maar niet alleen onze huid vernieuwt zichzelf regelmatig, vrijwel alle cellen in het lichaam doen dit. Zodra cellen afsterven, zenden ze verschillende signalen uit om te beginnen met recyclen. Ten eerste zijn er de signalen waardoor de stervende cellen worden gevonden door fagocyten (fagocyten). Deze bepalen de richting waarin de fagocyten door de bloedbaan en het weefsel moeten bewegen om de stervende cellen te vinden. Vervolgens herkennen ze de stervende cellen met behulp van markers die op het celoppervlak worden gepresenteerd. Deze markers activeren fagocytose – d.w.z. de opname van dode celcomponenten in de fagocyten.
Deze processen zijn normale functies van het immuunsysteem en dienen anderszins om vreemde lichamen te elimineren. Om te voorkomen dat het lichaam geïnfecteerd raakt en een sterke immuunreactie op gang brengt, geven de stervende cellen ook ontstekingsremmende stoffen af. Deze remmen een overmatige immuunreactie. Een sterke immuunrespons is belangrijk als het gaat om het verwijderen van ziekteverwekkers, maar bij zelfgeïnduceerde celrecycling is dit niet nodig en is het alleen maar energieverspilling of weefselschade.
Recycling heeft evenwicht nodig
Het natuurlijke mechanisme van defecte cellen is dat ze gevonden en gerecycled willen worden door fagocyten. Bij kanker is dat anders: tumorcellen zenden vaak precies de tegenovergestelde signalen uit. Ze remmen de signalen die het voedingsproces activeren en versterken signalen die fagocytose remmen (CD47). Dit verzekert hun voortbestaan.
Heb je ooit gehoord van Homeostase gehoord? Dit is een heel belangrijk principe in verschillende delen van het lichaam. De term beschrijft het behoud van een fysiologisch evenwicht. Recycling gaat over de balans tussen gedegradeerde cellen, nieuw gecreëerde componenten en de hoeveelheid hulpbronnen die worden gebruikt voor wederopbouw. Als deze verhouding in balans is, kan het lichaam zo efficiënt mogelijk werken zonder de gezondheid in gevaar te brengen.
Zoals u wellicht al weet, vinden cellulaire processen plaats met verschillende snelheden, afhankelijk van het weefsel in uw lichaam. De celvernieuwing vindt ook plaats met verschillende snelheden of traagheden, afhankelijk van het weefsel. Terwijl constant werkende cellen meer energie produceren en veelgebruikte cellen vaker vernieuwd moeten worden, zijn er ook weefsels waarin minder activiteit is en daardoor de kans op beschadiging kleiner is. Deze aanpassing vindt ook plaats bij de vernieuwing van de cellen zelf. De meeste componenten van het bloed hebben bijvoorbeeld een zeer snelle vernieuwing, terwijl cellen van het zenuwstelsel en de hartspiercellen relatief langzaam of helemaal niet kunnen worden gerecycled. Dit verklaart ook dat neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer of Parkinson in een vergevorderd stadium niet kunnen worden genezen, maar alleen kunnen worden vertraagd. Volledige regeneratie van reeds disfunctioneel weefsel is met deze cellen slechts in beperkte mate mogelijk.
Autofagie – het interne spijsverteringssysteem van de cel
Wanneer je voedsel eet, doorloopt het verschillende processen en Enzym opgesplitst in afzonderlijke bouwstenen, zodat uw lichaam deze onderdelen vervolgens opnieuw kan gebruiken. Elke cel heeft ook een soortgelijk spijsverteringssysteem: het autofagolysosoom. Wanneer uw lichaam niet over voldoende energiereserves beschikt of er verkeerd gevouwen eiwitten worden gedetecteerd, absorbeert het autofagosoom eiwitten uit het cytoplasma. De belachtige fagosomen versmelten vervolgens met de zogenaamde lysosomen en vormen het autofasolysosoom. Lysosomen zijn gevuld met een soort spijsverteringssap met een zure pH en spijsverteringsenzymen. Experimenten hebben aangetoond dat dit mechanisme van vitaal belang is voor cellen. Werkt het? autofagie Als dat niet het geval is, hopen defecte eiwitten en organellen zich op in het cytoplasma - de cel sterft.
Je hebt waarschijnlijk al gehoord over keto-diëten, intermitterend vasten of Caloriebeperking gehoord? Deze zeer populaire diëten stimuleren de autofagie en Volgens onderzoeken met modelorganismen hebben ze een positief effect op de gezondheid en de levensduur.
Wist je dat?
Er zijn veel verschillende manieren om te vasten. Bv. het valse vasten van Valter lango waarin wordt geprobeerd de moleculaire routes van vasten te imiteren met behulp van gerichte ingrediënten. Al deze vormen van vasten zijn bedoeld om je stofwisseling weer op de rails te krijgen.
Andere recyclingmechanismen voor eiwitten
Naast het autofagiemechanisme bevindt zich ook het ubiquitine-proteasoom in de intracellulaire ruimte. Als een eiwit ‘ubiquitinated’ is, krijgt het als het ware het stempel ‘wordt weggegooid’. Vervolgens worden alle eiwitten met dit stempel afgebroken door het proteasoom.
Het autofagiemechanisme werkt zeer effectiefhet is echter beperkt tot het celinterieur. Sommige ziekten worden gekenmerkt door de ophoping van defecte eiwitten buiten de cellen – bijvoorbeeld tau en bèta-amyloïden bij de ziekte van Alzheimer. Deze eiwitten worden door delen van het autofagosoom de cel uit getransporteerd. Voor onze gezondheid is het daarom noodzakelijk dat de recyclingmechanismen hun werk zo kunnen doen dat beschadigde onderdelen vervangen kunnen worden. Daarom is het belangrijk om autofagie, het belangrijkste recyclingsysteem, gezond te houden. Een mogelijkheid die in onderzoek wordt besproken, is het molecuul spermidine vertegenwoordigt.
Zwelling
Literatuur:
López-Otín, Carlos en Guido Kroemer. “Kenmerken van gezondheid.”Cel184.1 (2021): 33-63.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33340459/
Foto's:
De afbeeldingen zijn gekocht onder licentie van Shutterstock of Canva en dienovereenkomstig gelabeld.
