Proteine für das Altern bilden Netzwerk

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  • Artikel: 13.04.2016

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Zellen machen beim Altern deutliche Veränderungen durch. Ein Forscherteam vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in Köln hat nun entdeckt, dass es ein Netzwerk aus regulatorischen Molekülen gibt, das diesen Störfaktoren entgegenwirkt – und so das Altern verzögern kann.

Wenn eine Zelle altert, macht sie erhebliche Veränderungen durch. So werden defekte Proteine nicht mehr beseitigt, die Zellen verlieren ihre Fähigkeit, auf Nährstoffe zu reagieren, und die Mitochondrien – die Kraftwerke der Zelle – funktionieren nicht mehr richtig. Diese verschiedenen Defekte führen dazu, dass sich unsere Lebensdauer verkürzt. Auf den ersten Blick scheinen diese Veränderungen auf Ebene der Zellen nichts mit einander zu tun zu haben. „Tatsächlich sind diese Alterungserscheinungen aber untereinander stark verknüpft“, sagt Adam Antebi, Direktor des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns in Köln. „Wir haben ein Netzwerk aus Regulatoren gefunden, das alle diese unterschiedlichen zellulären Prozesse miteinander verbindet.“

Welche Mechanismen beim Altern von Zellen eine Rolle spielen, untersuchten die Wissenschaftler bereits seit einigen Jahren. Dabei verwenden sie den Rundwurm Caenorhabditis elegans, der in der Altersforschung häufig als Modellorganismus eingesetzt wird. Bereits in früheren Studien machte das Forscherteam die Entdeckung, dass Rundwürmer viel länger leben, wenn man ihnen die Keimzellen, aus denen später die Spermien und Eier entstehen, entfernt. „Wir wussten damals aber nicht, warum das passiert“, sagt Antebi.

Verschiedene Proteine fürs Altern arbeiten miteinander zusammen

Um diese Frage zu beantworten, schalteten die Forscher in ihrer aktuellen Studie bestimmte Gene im Wurm aus. Anschließend testeten sie, ob die vorher langlebigen Würmer jetzt nur noch kurz lebten. War dies der Fall, nahmen Antebi und sein Team an, dass sie ein Gen gefunden hatten, das die Lebenszeit verlängert. Am Ende ihrer Untersuchungen besaßen die Wissenschaftler auf diese Weise eine Liste von Proteinen, die das Leben verlängern. Viele von ihnen gehören zu den sogenannten Transkriptionsfaktoren – Proteine, die im Zellkern andere Gene an- und abschalten können.

Zugleich stellte das Forscherteam um Antebi fest, dass die neu entdeckten Transkriptionsfaktoren offenbar alle miteinander zusammenarbeiten. „Wir haben herausgefunden, dass sich alle diese Transkriptionsfaktoren gegenseitig regulieren und unterstützen“, sagt Antebi. „Tatsächlich arbeiten sie wie in einem Netzwerk zusammen.“ Dieses Netzwerk beeinflusst unterschiedliche Prozesse in den Zellen der Würmer: die Verdauung, die Wahrnehmung von Nährstoffen und das Recycling defekter Proteine.

Das Altern wird durch nach und nach einsetzende Störfaktoren ausgelöst, die verschiedene Prozesse in unseren Zellen beeinträchtigen. „Am Ende läuft es immer darauf hinaus, dass sich der Stoffwechsel des Wurmes ändert“, so Antebi. „Der Stoffwechsel ist der Prozess, bei dem aufgenommene Nährstoffe im Körper in die benötigten Bausteine und Energie umgewandelt werden.“ Die neue Studie ermöglichte den Wissenschaftlern nun einen ersten Einblick, wie Fortpflanzung, Stoffwechsel und Lebenszeit miteinander verflochten sind.

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