Een donut met spaghettislierten

, door Theone Joostensz
foto: Henk Veenstra

​Ze zien eruit als veelkleurige zeeanemonen en vormen de poortwachters van de celkern. Kernporiecomplexen, want daar gaat het over, zijn de passie van hoogleraar Liesbeth Veenhoff van ERIBA. Ze ontving begin dit jaar een vici-beurs voor haar onderzoek naar kernporiecomplexen en celveroudering.  

Op de kern van elke menselijke cel zitten ongeveer duizend kernporiecomplexen. Ze fungeren als de transportbanden van de celkern en bepalen wat eruit gaat en wat erin komt. Veenhoff legt uit waarom dat zo'n super belangrijke taak is:

“In de kern van onze cellen zit erfelijke informatie opgeslagen, ofwel DNA. DNA wordt in de celkern vertaald naar RNA. Dat wordt vervolgens omgezet in eiwitten, de bouwstenen van ons lichaam. Het RNA moet daarvoor eerst die kern uit, en dat is de taak van de kernporiecomplexen. Zit er echter een foutje in het RNA, dan houden de kernporiecomplexen de deur dicht en mag het de kern niet verlaten.”

Omgekeerd moeten signalen vanuit het lichaam, zoals: ‘we hebben nieuwe cellen nodig, ga ze nu maken’, de celkern in. De kernporiecomplexen zorgen ervoor dat die boodschap wordt overgebracht. Ze hebben dus een heel centrale functie.

Veenhoff: “Ik vind het nog altijd wonderbaarlijk om te beseffen dat de celkernen van alle planten, dieren en mensen kernporiecomplexen hebben. In de biologie is er dus maar één oplossing voor het reguleren van het naar binnen en naar buiten gaan van al die moleculen.”

Tentakels  

Veenhoff was betrokken bij de allereerste kaart van het kernporiecomplex. “Het bestaat uit 500 eiwitten”, zegt ze. “We hebben uitgevogeld hoe die allemaal aan elkaar vastzitten en hoe ze samen het kernporiecomplex vormen. Om je een beeld te geven van zo'n complex: stel je een donut voor waar aan de binnenkant spaghettislierten zitten vastgeplakt. Die slierten fungeren als een filter dat het transport selectief doorlaat. Of vergelijk het met de wuivende tentakels van een zeeanemoon.”

Beschadigde complexen

Veenhoff en haar mede-onderzoekers bestuderen echter niet alleen het kernporiecomplex, maar ook veroudering. “Wat ons opviel, is dat een jonge cel geen beschadigde kernporiecomplexen heeft. Een oude cel heeft veel minder kernporiecomplexen, en ook zijn er duidelijk beschadigde complexen. Die werken niet goed meer. Op zich is dat niet zo raar, want bij veroudering gaat er wel vaker iets mis.

“Onderzoek doen vanuit nieuwsgierigheid zorgt dat je een open blik houdt, óók voor mogelijke toepassingen.”

“Maar het spannende is juist dat je in jonge cellen nooit kapotte complexen ziet. Dit betekent dat ze bij jonge cellen gerepareerd worden. Er moeten dus mechanismen zijn die controleren of de complexen nog oké zijn. En als ze niet oké zijn, dat er dan actie wordt ondernomen. Wat zijn die mechanismen? Hoe worden de kernporiecomplexen gerepareerd?

“We weten bijvoorbeeld van de ‘spaghettisliertjes’ dat ze heel gauw aan elkaar plakken en gaan samenklonteren waardoor ze hun functie verliezen. Bovendien blijft er afval aan plakken waardoor ze toxisch worden voor de cellen. Hoe zorg je ervoor dat die binnenkant goed blijft? Dat willen we ontdekken.”

Nieuwsgierigheidgedreven onderzoek

“Wat hebben we daar dan allemaal aan, willen mensen altijd terecht weten”, zegt Veenhoff lachend. “De vragen die ik stel, zijn heel fundamenteel. Ik ben, om heel veel redenen, vurig pleitbezorger van nieuwsgierigheidgedreven onderzoek. Je weet nooit precies waar toepassingen zullen liggen, maar de kans dat je toepasbare kennis opdoet blijkt zelfs groter dan bij strategisch of toegepast onderzoek waarbij je je richt op één vraag of probleem. Onderzoek doen vanuit nieuwsgierigheid zorgt dat je een open blik houdt, óók voor mogelijke toepassingen.”

ALS en Huntington

Op die manier is ook de link ontdekt tussen kernporiecomplexen en neurodegeneratieve ziekten, aldus Veenhoff: “Bij ALS en de ziekte van Huntington is het bijvoorbeeld duidelijk dat onderdelen van het kernporiecomplex kunnen helpen om toxiciteit van de eiwitten die bij deze ziektes horen, te remmen.

“Cellen die afkomstig zijn van ALS-patiënten en die gedwongen worden om heel veel van een bepaald eiwit van het kernporiecomplex te maken, worden veel gezonder. Het is nog onbegrepen op dit moment, maar wel heel spannend.”

Covid-19

Een andere toepassing waar Veenhoff met een schuin oog naar kijkt, is de bestrijding van virussen, zoals Covid-19. “Op een bepaald moment moeten er onderdelen van het virus door het kernporiecomplex heen om dingen aan en uit te zetten in de cel”, zegt Veenhoff.

“Virussen zijn er heel handig in geworden om het systeem naar hun hand te zetten. Die hebben allerlei slimme trucs om dingen wel of niet door het kernporiecomplex heen te laten komen. Zoals bepaalde signalen om het immuunsysteem aan te zetten, bijvoorbeeld. Als die signalen niet de kern in kunnen, dan ben je weerloos. Het is niet het doel van mijn onderzoek, maar we letten wel op of we daar iets in kunnen betekenen.”

Pagina delen Sluiten
 (optioneel)
Wat betekent dit?

Dit is een controle om vast te stellen dat u een menselijke bezoeker van deze pagina bent en geen zoekrobot.