Zaterdag 06/06/2020

Hoe leven in en uit een cel stroomt

Nobelprijs voor chemie voor ontdekking van toegangspoortjes in cel

Als je wilt begrijpen hoe de elektrische signalen in het zenuwstelsel worden doorgegeven of hoe de nieren werken, moet je weten hoe allerlei stoffen in en uit de cellen in ons lichaam worden vervoerd. Dat gebeurt via kleine kanaaltjes in de cel, ontdekten de Amerikanen Peter Agre en Roderick MacKinnon nog niet zo heel lang geleden. Het levert hen een gedeelde Nobelprijs voor de chemie op, ter waarde van 1,1 miljoen euro.

Brussel

Eigen berichtgeving

Een hoopje cellen. Ruwweg kun je elk levend wezen daartoe herleiden. Als je de basisprocessen van het leven wilt begrijpen, komt het erop neer dat je de chemie tussen cellen moet doorgronden. Je moet dus achterhalen hoe allerlei stoffen in een oogwenk in en uit die cellen raken. Dankzij het werk van Nobelprijswinnaars Peter Agre en Roderick MacKinnon weten we nu dat daar een hele miniatuurmachinerie achter zit: zonder waterkanaaltjes en kanaaltjes voor ionen, geladen deeltjes die het transport regelen, zouden onze cellen niet naar behoren werken. Het Nobelprijscomité noemde hun ontdekkingen daarom "cruciaal voor onze kennis over tal van ziekten".

Het idee dat onze cellen een toegangspoortje moesten bezitten om water binnen en buiten te laten, bestaat al vanaf het midden van de negentiende eeuw. Later werd duidelijk dat het een soort filter moest zijn, die selectief enkel water doorliet maar zouten niet. Hoe die poortjes eruitzagen en hoe ze werkten, bleef jarenlang een van de klassieke onopgeloste vragen van de biochemie.

Tot 1988. Toen slaagde Peter Agre, die nu werkt aan de Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore, erin een eiwit van de celmembraan te isoleren. Ongeveer een jaar later besefte Agre dat hij het waterkanaal had ontdekt waar zo lang naar was gezocht. Zijn ontdekking betekende het startschot voor tal van studies naar waterkanalen bij bacteriën, planten en zoogdieren. Daardoor begrepen onderzoekers hoe nieren water recycleren uit urine. Vandaag kunnen wetenschappers een watermolecule volgen op zijn weg door de celmembraan en begrijpen ze waarom alleen water mag passeren, en geen andere kleine deeltjes.

Water is evenwel niet het enige wat in en uit een cel stroomt. Om ervoor te zorgen dat duizenden cellen als een soort geheel kunnen werken, is coördinatie nodig. Dat vereist een bepaalde vorm van communicatie tussen de deelnemers. De signalen die in en tussen cellen worden verstuurd, bestaan uit ionen, kleine geladen deeltjes. Die zetten een heel systeem van chemische reacties in gang, die er bijvoorbeeld voor zorgen dat onze spieren samentrekken, dat onze ogen tranen...

Centraal in dat communicatieverhaal staan de toegangspoortjes die al die geladen deeltjes in én uit een cel laten: de ionenkanalen. Zij controleren het hartritme, regelen de hormoonsecretie en liggen aan de basis van de elektrische pulsen die informatie via ons zenuwstelsel uitwisselen. Het is echter nog maar sinds 1998 dat we weten hoe zo'n ionenkanaal er precies uitziet. Roderick MacKinnon, die werkt aan de Rockefeller Universiteit in New York, verbaasde toen zijn collega's door als eerste de ruimtelijke structuur van zo'n toegangspoortje te presenteren. Iets wat hem nu de prijs der prijzen oplevert. (NC)

Ontdekking van MacKinnon (foto) en Agre 'cruciaal voor kennis over tal van ziekten'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met De Morgen?

Tip hier onze journalisten


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234