Hoe Beïnvloedt Insuline Je Levensduur?

De vraag naar longevity, of het verlengen van de menselijke levensduur, is moeilijk te beantwoorden. Er zijn veel factoren die veroudering via verschillende moleculaire paden en metabolische processen beïnvloeden. Een van de moleculen die zeker invloed heeft op veroudering is insuline, en het insulinesignalering pad biedt veel inzicht in hoe het metabolisme verband houdt met een langer leven.

In dit artikel verkennen we de rol van insuline in veroudering en bespreken we het beschikbare wetenschappelijke onderzoek. Als je geïnteresseerd bent in andere longevity paden, lees dan onze artikelen:

• De Rol van Autofagie in Gezondheid en Longevity
• Zijn de AMPK- en mTOR-paden de moleculaire sleutel tot een langer leven?

Wat is insuline?

Insuline is een hormoon dat in de alvleesklier wordt geproduceerd als reactie op een verhoging van de bloedsuikerspiegel (glucose). Dit gebeurt voornamelijk nadat we hebben gegeten. De vrijgegeven insuline circuleert in het bloed en bindt zich aan onze cellen om hen te vertellen dat ze glucose moeten opnemen. Zodra ze glucose hebben opgenomen, zal de bloedsuikerspiegel dalen.

Insuline is waarschijnlijk een van de meest bekende moleculen, aangezien verstoring van de insulineproductie leidt tot de ontwikkeling van diabetes type II. Iemand die van nature geen insuline produceert, lijdt aan diabetes type I. In beide gevallen moeten diabetici insuline nemen om hun cellen te laten weten dat ze bloedsuiker moeten opnemen, aangezien hoge bloedsuikerspiegels dodelijk kunnen zijn.

Wanneer insuline zich aan de celoppervlakken bindt, triggert dat een reeks complexe biochemische gebeurtenissen die ervoor zorgen dat cellen suiker opnemen. Dit proces wordt het insuline/IGF-1-pad genoemd.

Het insuline/IGF-1-pad

Nadat insuline zich succesvol aan de juiste receptoren op de cellen heeft gebonden, volgt er type I , waaronder^1,2:

• Binding van insuline aan zijn receptor activeert de receptor.
• De geactiveerde insulinereceptor activeert insuline-receptor-substraten, die vervolgens het eiwit fosfoinositide 3-kinase (PI3K) activeren.
• PI3K activeert de productie van fosfatidylinositol^3,4,5-trisfosfaat (PIP3), dat vervolgens proteïnekinase B (PKB/Akt) activeert, dat signalen geeft aan de glucosetransporteurs dat ze naar het celmembraan moeten gaan en glucose moeten opnemen.
• Activering van Akt beïnvloedt ook veel andere reacties die betrokken zijn bij metabolisme en celgroei.

Het andere deel van dit pad omvat de insulinegroeifactor 1 (IGF-1), een groeihormoon dat door de lever wordt geproduceerd. IGF-1 circuleert door het bloed op een vergelijkbare manier als insuline en bindt zich ook aan cellen. Zelfs de receptoren voor IGF-1 lijken sterk op insulinereceptoren.

Dit leidt tot enkele gevolgen, zoals dat zowel insuline als IGF-1 het PI3K/Akt-pad activeren. Insuline is echter primair betrokken bij de regulatie van het glucosemetabolisme, terwijl IGF-1 celproliferatie en differentiatie stimuleert en een cruciale rol speelt bij spiergroei en -herstel.

Het insuline/IGF-1-pad en longevity

Het insulinesignalering pad speelt ook een belangrijke rol bij de regulatie van veroudering en longevity. Onderzoek bij verschillende organismen, zoals vliegen, muizen en mensen, heeft aangetoond dat verminderde insulinesignalering de levensduur verlengt.

Mechanismen die insulinesignalering met longevity verbinden

Er zijn verschillende manieren waarop insuline en IGF-1 de veroudering beïnvloeden en gemanipuleerd kunnen worden om de levensduur te verlengen. Dit zijn onder andere:

• Stressvermindering: Een afname van insuline/IGF-1 leidt tot een betere stressbestendigheid, gemedieerd door bepaalde eiwitten genaamd FOXO bij mensen.
• Minder insuline leidt tot meer herstel: Als er minder insuline/IGF-1 is, schakelt het metabolisme van energieproductie en groei over naar onderhoud en herstel, waaronder verhoogde autofagie. Dit proces wordt versterkt door langdurig vasten.
• Verminderde ontsteking: Lagere hoeveelheden insuline/IGF-1 zijn gekoppeld aan minder ontstekingen. Minder ontsteking kan de ontwikkeling van veel leeftijdsgebonden ziekten voorkomen.

Wetenschappelijk onderzoek naar insuline en longevity

Er is veel onderzoek gedaan naar het verband tussen insuline/IGF-1 en longevity. Er is consensus dat minder insuline/IGF-1 leidt tot een langere levensduur. Helaas is er niet veel onderzoek bij mensen, maar vroege studies bevestigen wat we uit dierstudies weten.

Sommige van de meest indrukwekkende onderzoeken naar insuline en longevity kwamen van laboratoriumwormen. Toen wetenschappers het insulinepad muteerden en de activiteit verminderden, nam de levensduur van de wormen aanzienlijk toe, en deze wormen leefden twee keer zo lang als de 'normale' wormen³. Vergelijkbare resultaten werden waargenomen bij fruitvliegen en muizen^4,5.

Bij mensen hebben we ook enkele inzichten:

• Sommige studies toonden aan dat kleinere mensen in verschillende delen van de wereld gemiddeld langer leven. Dit verband werd echter alleen gevonden bij mannen, en niet bij vrouwen.^6,7
• Genotyperingsstudies, die naar onze genen kijken, hebben aangetoond dat genetische componenten van het insuline/IGF-1-pad, zoals het eiwit FOXO, cruciale bepalende factoren zijn voor menselijke longevity.^8,9,10

Conclusie

Het insuline/IGF-1-signaleringspad speelt een cruciale rol bij de regulatie van metabolisme, groei en veroudering. Onderzoek toont aan dat verminderde signalering via dit pad geassocieerd is met een langere levensduur bij veel organismen.

Minder activering van deze paden betekent minder stress en ontsteking. Kunnen we dit pad moduleren ten gunste van onze longevity? Ja, dat kunnen we, door onze calorie-inname te beperken en door te vasten, wat autofagie op gang brengt. Overconsumeer geen voedsel of calorierijke dranken, aangezien dit kan leiden tot cardiovasculaire en metabole aandoeningen zoals diabetes en obesitas. Alles moet met mate worden gedaan, en na overleg met een zorgverlener.

Lees hier meer over calorische beperking en autofagie hier:

• Kunnen Mimetica van Calorierestrictie Veroudering en Obesitas Tegelijkertijd Bestrijden?
• De Rol van Autofagie in Gezondheid en Longevity

Referenties

1. De Meyts P. The Insulin Receptor and Its Signal Transduction Network. [Updated 2016 Apr 27]. In: Feingold KR, Anawalt B, Blackman MR, et al., editors. Endotext [Internet]. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK378978/
2. Hakuno F, Takahashi SI. IGF1 receptor signaling pathways. J Mol Endocrinol. 2018 Jul;61(1):T69-T86. doi: 10.1530/JME-17-0311.
3. Li WJ, Wang CW, Tao L, Yan YH, Zhang MJ, Liu ZX, Li YX, Zhao HQ, Li XM, He XD, Xue Y, Dong MQ. Insulin signaling regulates longevity through protein phosphorylation in Caenorhabditis elegans. Nat Commun. 2021 Jul 27;12(1):4568. doi: 10.1038/s41467-021-24816-z.
4. Partridge L, Alic N, Bjedov I, Piper MD. Ageing in Drosophila: the role of the insulin/Igf and TOR signalling network. Exp Gerontol. 2011 May;46(5):376-81. doi: 10.1016/j.exger.2010.09.003.
5. Shimizu T, Baba T, Ogawara M, Shirasawa T. Lifespan and glucose metabolism in insulin receptor mutant mice. J Aging Res. 2011;2011:315640. doi: 10.4061/2011/315640.
6. Han F, Hu F, Wang T, Zhou W, Zhu L, Huang X, Bao H, Cheng X. Association Between Basal Metabolic Rate and All-Cause Mortality in a Prospective Cohort of Southern Chinese Adults. Front Physiol. 2022 Jan 4;12:790347. doi: 10.3389/fphys.2021.790347.
7. Samaras TT. Should we be concerned over increasing body height and weight? Exp Gerontol. 2009 Jan-Feb;44(1-2):83-92. doi: 10.1016/j.exger.2008.02.002.
8. Willcox BJ, Donlon TA, He Q, Chen R, Grove JS, Yano K, Masaki KH, Willcox DC, Rodriguez B, Curb JD. FOXO3A genotype is strongly associated with human longevity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Sep 16;105(37):13987-92. doi: 10.1073/pnas.0801030105.
9. Zhao Y, Liu YS. Longevity Factor FOXO3: A Key Regulator in Aging-Related Vascular Diseases. Front Cardiovasc Med. 2021 Dec 23;8:778674. doi: 10.3389/fcvm.2021.778674.
10. Pawlikowska L, Hu D, Huntsman S, Sung A, Chu C, Chen J, Joyner AH, Schork NJ, Hsueh WC, Reiner AP, Psaty BM, Atzmon G, Barzilai N, Cummings SR, Browner WS, Kwok PY, Ziv E; Study of Osteoporotic Fractures. Association of common genetic variation in the insulin/IGF1 signaling pathway with human longevity. Aging Cell. 2009 Aug;8(4):460-72. doi: 10.1111/j.1474-9726.2009.00493.x.