Wissenschaftler haben ein neues „medikamentenähnliches“ Molekül entdeckt, das den Alterungsprozess zu verlangsamen scheint, indem es die „Kraftwerke“ der Zellen gesund hält.
Ein Team des Buck Institute in Kalifornien hat eine Verbindung in Pflanzen identifiziert, die das Müll- und Recyclingzentrum einer Zelle ankurbelt, das mit zunehmendem Alter abnimmt.
Das Team testete die bioaktive Verbindung mit antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften an winzigen Ringwürmern und stellte fest, dass sich deren Leben im Durchschnitt um 20 Tage verlängerte, wobei einige sogar mehr als 30 Tage lebten.
Die Verbindung, die auch in Zimt vorkommt, erreichte ihre Leistung bei Würmern, indem sie auf einen Rezeptor einwirkte, von dem auch Menschen eine Version haben, was darauf hindeutet, dass diese Ergebnisse auch auf den Menschen übertragen werden könnten.
Die Mitochondrien in unseren Zellen müssen regelmäßig gereinigt werden. Wissenschaftler haben ein natürlich vorkommendes Molekül entdeckt, das diesen Prozess beschleunigt
Gordon Lithgow, leitender Co-Autor, sagte: „Es gibt einen Engpass bei den Bemühungen, potenzielle Therapeutika im Bereich der Gerowissenschaften zu entwickeln, und der Engpass besteht darin, dass wir nicht genügend Moleküle in der Pipeline haben.“
„MIC ist aufgrund seiner therapeutischen Wirkung in mehreren Modellen und der Tatsache, dass es ein natürlich vorkommendes Molekül ist, ein großartiger Kandidat für die Weiterentwicklung.“
Manish Chamoli, PhD, Hauptautor der Studie, sagte, dass ihre Arbeit Zusammenhänge zwischen Mitophagie, dem Müll- und Recyclingzentrum einer Zelle, aufzeige, was darauf hindeutet, dass Medikamente, die diesen Prozess verstärken, eine Behandlung bieten könnten, die weit über Neurodegeneration oder Muskelschwund hinausgeht.
Die in „Nature Aging“ veröffentlichte Studie kam zu dem Ergebnis, dass sich die Lebensspanne verlängerte, weil sich die Mitochondrienfunktion der Würmer durch die Wirkung von Cumarin, einer mitophagieinduzierenden Verbindung (MIC), verbesserte.
Mitochondrien sind das Kraftwerk der Zelle – diese mikroskopisch kleinen Teile der Zelle produzieren die Energie, die die Zellen für ihre Arbeit benötigen.
Wenn sie nicht wirken, können lebensbedrohliche Krankheiten die Folge sein. Selbst wenn sie gut funktionieren, können sich Mitochondrien abnutzen.
An diesem Punkt verfügen die Zellen über natürliche Möglichkeiten, sie wegzufegen und in einem Prozess namens „Mitophagie“ zu recyceln – was im Wesentlichen „Mitochondrien fressen“ bedeutet.
Mit zunehmendem Alter verlangsamt sich die Mitophagie, was zu einer Ansammlung von Zellmüll führt.
Diese Verlangsamung ist an verschiedenen altersbedingten Krankheiten beteiligt, darunter Parkinson, Alzheimer, Herzinsuffizienz, Fettleibigkeit und Verlust von Muskelmasse.
In der neuen Studie untersuchten Wissenschaftler eine Möglichkeit, die Mitophagie bei einem winzigen Spulwurm zu fördern.
Sie begannen, eine umfangreiche Sammlung von Verbindungen auf Nervenzellen in Schalen zu untersuchen, um herauszufinden, welche die Mitophagie fördern würden.
Einer, MIC, „war ein großer Erfolg“, sagte Julie Andersen, eine leitende Autorin des Artikels, in einer Erklärung.
Andersen erforscht neurodegenerative Erkrankungen am Buck Institute for Research on Aging in Novato, Kalifornien.
MIC gehört zu einer Klasse von Molekülen namens Cumarinen, die natürlicherweise unter anderem in Zimt und Tonkabohne vorkommen.
„Anstatt MIC sofort in ein Mausmodell zu übertragen, wollten wir seine Auswirkungen auf die allgemeine Alterung verstehen und seinen Wirkungsmechanismus identifizieren“, sagte Andersen. „Also haben wir die Arbeit in den Wurm übernommen, wo wir herausgefunden haben, dass MIC zu einer anderen Klasse gehört.“ von Molekülen, die die Expression eines Schlüsselproteins, TFEB, steigern.“
TFEB ist maßgeblich an den Zellbeseitigungsprozessen beteiligt, eine fehlerhafte Produktion kann jedoch zu altersbedingten Störungen führen.
Als Andersen und ihr Team Würmern MIC verabreichten, steigerte dies die Mitophagie – und in kultivierten Muskelzellen von Mäusen bewirkte es dasselbe.
Bei den Würmern verlängerte MIC die Lebensdauer im Vergleich zu unbehandelten Würmern deutlich.
Mic ist „ein vielversprechendes wirkstoffähnliches Molekül“, schreiben Andersen und ihre Kollegen in der am Montag in der Fachzeitschrift Nature Aging veröffentlichten Studie.
Sie fanden heraus, dass es vor TFEB wirkt, indem es die Wirkung eines Rezeptorproteins namens DAF blockiert.
Die menschliche Version von DAF, FXR genannt, reguliert den TFEB-Spiegel in der Leber. Aber es ist auch in Gehirnzellen vorhanden – ein Hinweis darauf, warum MIC auf TFEB einwirkt.
„Diese Studie liefert ein weiteres Puzzlestück zum Verständnis der Gehirn-Darm-Verbindung im Hinblick auf Gesundheit und Krankheit“, sagte Andersen.
Im Darm produzierte Gallensalze halten den FXR-Spiegel unter Kontrolle. Wenn das Mikrobiom also aus dem Gleichgewicht gerät, was altersbedingt passieren kann, kann die Mitophagie auf der ganzen Linie beeinträchtigt werden.
Und da Neuronen im Gehirn von vielen Mitochondrien aufrechterhalten werden, hat eine verminderte Mitophagie einen übergroßen Einfluss auf die Gesundheit des Gehirns.
Laufende Experimente untersuchen die Rolle von FXR bei der Alzheimer-Krankheit.
MIC ist noch nicht als Nahrungsergänzungsmittel zur Verlangsamung des Alterns erhältlich. Daher bleiben Sie vorerst bei den Grundlagen zur Unterstützung eines gesunden Alterns: Schlaf, Ernährung und Bewegung.
Forschungsergebnisse legen nahe, dass es einige Möglichkeiten gibt, die Mitophagie anzukurbeln, darunter Hungerdiäten wie intermittierendes Fasten.
Studien an Mäusen, Würmern und anderen Tieren stützen die Annahme, dass periodisches oder intermittierendes Fasten – gefolgt von einer Rückkehr zur normalen Ernährung – die Lebenserwartung verlängern kann.
Auch einige bestehende Medikamente können die Mitophagie wiederherstellen und so bei der Bekämpfung bestimmter Krebsarten helfen, aber keines ist zur Verlangsamung des Alterns zugelassen.