Mensen met genen die verband houden met vroeg kinderen krijgen, overlijden vaker vóór hun 76e verjaardag.
Mensen die genetische aanleg hebben om vroeger in hun leven kinderen te krijgen, halen minder vaak de leeftijd van 76. Dat volgt uit een analyse van het DNA van meer dan 270 duizend mensen.
Waarom we aftakelen als we ouder worden, is een van de grootste evolutionaire mysteries. Je zou denken dat natuurlijke selectie ervoor zorgt dat genen die leiden tot een langer leven meer worden doorgegeven. Een langer leven geeft je immers meer tijd om je voort te planten, en dus meer tijd om je genen – die kennelijk gunstig zijn om langer te leven – over te dragen. Er is echter geen bewijs voor dat natuurlijke selectie veroudering tegengaat.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Meerdere eigenschappen
Dat natuurlijke selectie niet direct leidt tot minder aftakeling, komt mogelijk door zogeheten antagonistische pleiotropie. Pleiotropie houdt in dat één gen verantwoordelijk is voor meerdere eigenschappen. Bij antagonistische pleiotropie zorgt tenminste één van die eigenschappen voor extra fitheid vroeg in het leven, terwijl een andere eigenschap op latere leeftijd juist minder voordelig is. Het zou dus kunnen dat er genetische mutaties zijn waardoor mensen zich enerzijds eerder voortplanten, maar die anderzijds ook leiden tot een kortere levensduur.
‘Deze mutaties die voordelig zijn voor voortplanting, maar later mogelijk schadelijk zijn, worden alsnog doorgegeven aan de volgende generatie’, zegt evolutiebioloog Jianzhi Zhang van de Universiteit van Michigan. ‘Dat komt doordat in natuurlijke selectie vooral de voortplanting belangrijk is.’
Om deze theorie te onderzoeken, voerden Zhang en geneticus Erping Long van de Chinese Academie van Medische Wetenschappen in Beijing een groot onderzoek uit naar het genetische verband tussen voortplanting en levensduur. Met dat werk, recent verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift Science, hebben ze overtuigender bewijs gevonden voor het principe van antagonistische pleiotropie.
Score
Het tweetal analyseerde het DNA van 276.406 mensen uit de UK Biobank, een langlopend gezondheidsonderzoek in het Verenigd Koninkrijk. Alle deelnemers van dit onderzoek zijn geboren tussen 1940 en 1969, en hadden Europese voorouders.
Voor elke persoon berekenden de onderzoekers een zogenoemde polygene score. Die score geeft aan in hoeverre iemands combinatie van genen verband houdt met een betere voortplantingsgezondheid op jonge leeftijd. Hoe hoger iemands score is, hoe groter de kans is dat die persoon gedurende langere tijd vruchtbaar is.
Daarnaast verzamelden de onderzoekers informatie over de levensduur van de deelnemers. Ze keken naar hoe oud iemand zelf was geworden of, als ze zelf nog in leven waren, naar hoe oud hun ouders waren geworden.
Doorgegeven genen
Door de polygene scores te vergelijken met de gegevens over de levensduur, ontdekte het duo dat mensen met een hogere polygene score voor voortplantingsgezondheid, minder vaak 76 jaar of ouder werden. Er was geen specifieke reden om deze leeftijd als grenswaarde te gebruiken, zegt Zhang, ‘onze resultaten ondersteunen de hypothese van antagonistische pleiotropie sterk’.
Een mogelijk mechanisme is dat sommige genvarianten die de voortplanting bevorderen, op latere leeftijd tot ziektes kunnen leiden. Een van die varianten, rs12203592, wordt bijvoorbeeld in verband gebracht met sommige vormen van kanker.
Het team hoopt nu meer gegevens te verzamelen van diversere populaties om te zien of deze trend ook daar standhoudt. ‘Of onze resultaten ook gelden voor Afrikaanse of Aziatische mensen weten we nog niet, maar ik denk dat we dit patroon wel kunnen verwachten.’
Omgevingsfactoren
Belangrijk om te vermelden is dat externe factoren, zoals medische vooruitgang, ertoe hebben geleid dat mensen langer leven en gemiddeld minder kinderen krijgen. ‘Deze veranderingen in omgevingsfactoren hebben zo veel invloed dat genetische veranderingen daarmee vergeleken heel klein zijn’, zegt Zhang.
‘Dit is het eerste sterke bewijs voor antagonistische pleiotropie bij mensen. Het ondersteunt een belangrijke pijler van de evolutionaire verouderingstheorie’, zegt evolutiebioloog Steven Austad van de Universiteit van Alabama in Birmingham in de VS, die niet betrokken was bij het onderzoek. ‘Er is al veel bewijs bij proefdieren, maar het is belangrijk om dit uit te breiden naar mensen om uit te vinden of antagonistische pleiotropie in bredere zin van toepassing is.’
