Leberzellen Turbo-Müllabfuhr verhindert das Altern

Es könnte ein Meilenstein auf dem Weg zum Jungbrunnen sein: Erstmals ist es Forschern gelungen, im Tierversuch das Altern eines ganzen Organs zu stoppen. Der Trick: Die Müllabfuhr in den Zellen bleibt dank Genmanipulation ein Leben lang aktiv.


Das Altern macht Menschen nicht nur faltiger und den Körper insgesamt weniger leistungsfähig, sondern führt auch zu weniger offensichtlichen, dafür aber umso folgenschwereren Entwicklungen. Die Zellen etwa sind immer schlechter in der Lage, beschädigte Proteine loszuwerden. Das Resultat ist die Anreicherung von Giftstoffen, die am Ende Alzheimer, Parkinson und andere Nervenleiden auslösen können.

Altenpflege: Verbesserte Zell-Müllabfuhr mildert Alterserscheinungen - zumindest im Tierversuch
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Altenpflege: Verbesserte Zell-Müllabfuhr mildert Alterserscheinungen - zumindest im Tierversuch

Jetzt ist es Wissenschaftlern erstmals gelungen, diesen altersbedingten Mechanismus in einem gesamten Organ auszuschalten. In diesem Fall profitierten Labormäuse von der Arbeit: Ihre Leber war im hohen Alter noch genauso leistungsfähig wie in der Jugend, schreiben Cong Zhang und Ana Maria Cuervo von der New Yorker Yeshiva University im Fachblatt "Nature Medicine".

Demnach scheint, wie von einigen Forschergruppen bereits früher behauptet, tatsächlich die Aufstauung unverdauter geschädigter Eiweißmoleküle eine Schlüsselrolle beim Altern eines Organismus zu spielen. Andere Theorien vermuten die Ursache eher in einem genetischen Alterungsprogramm, der Zerstörung wichtiger Funktionselemente durch freie Radikale oder einer ständigen Verkürzung des Erbguts im Zellkern.

Bereits in einer früheren Studie hatte Cuervo einen Zusammenhang zwischen dem Altern und einem wichtigen Teil des zelleigenen Entsorgungssystems entdeckt. Es ist für das Aufspüren, den Transport und den Abbau überschüssiger oder geschädigter Proteine zuständig.

Müllabfuhr verliert im Alter an Schwung

Wichtigster Bestandteil sind sogenannte Chaperone: Diese Eiweißmoleküle heften sich an die zu entsorgenden Proteine und befördern sie zu einem der vielen Lysosomen - den von einer Membran umschlossenen Säckchen mit Verdauungsenzymen, die in der Zelle den Müll verwerten. Einmal ins Innere dieser Säckchen befördert, werden die defekten Proteine zersetzt und ihre Bausteine recycelt.

Im Alter nimmt jedoch die Anzahl der Rezeptoren, an denen die Chaperone an die Lysosomen andocken können, deutlich ab - so, als würden bei einer Mülldeponie nach und nach die Zufahrtsstraßen für die Lkw dichtgemacht. Ob das jedoch eine Folge oder die Ursache des Alterns ist, war bisher unklar. Deshalb untersuchten Zhang und Cuervo nun, was passiert, wenn die Zufahrtsstraßen wieder freigegeben werden: Sie veränderten Mäuse gentechnisch so, dass sie die Anzahl der Lysosomen-Rezeptoren in der Leber durch die Zugabe eines Wirkstoffs beeinflussen konnten, und verglichen die Tiere mit unveränderten Artgenossen.

Überraschend klare Resultate

Das Ergebnis war unerwartet eindeutig: Bei den Mäusen, die über das ganze Leben eine konstante Rezeptorproduktion besaßen, funktionierte die Leber in hohem Alter ebenso gut wie bei jungen Tieren. Der Effekt sei jedoch wahrscheinlich nicht nur auf das eine veränderte Molekül zurückzuführen, betonen die Forscher. Sie glauben vielmehr, dass durch das Aufräumen in der Zelle auch andere Entsorgungs- und Qualitätskontrollsysteme wieder anlaufen und bessere Arbeit leisten.

Als Nächstes wollen sie nun testen, ob eine verbesserte Müllabfuhr auch Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson lindern kann, bei denen sich überdurchschnittlich viele unverdaute Proteine in den Zellen und um sie herum ansammeln.

Bis Menschen von den Erkenntnissen profitieren, dürfte allerdings noch einige Zeit vergehen. Das gleiche gilt für weitere Resultate, die zwar vielversprechend aussehen, bisher allerdings ebenfalls nur aus Tierversuchen stammen - etwa faltenfreie alte Mäuse oder erfreulich langlebige Fadenwürmer.

In der Zwischenzeit kann man sich auch auf einfachere Art behelfen: Sport etwa kann, wie Forscher erst kürzlich herausgefunden haben, die Chromosomen-Enden positiv beeinflussen - denn auch sie gelten als Ursache von Alterungsprozessen.

mbe/ddp



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