Ein Molekül reguliert die Lebenserwartung

Bild: Claudia van Zyl [Public Domain] / Unsplash

Ein Team des Deutschen Krebsforschungszentrums hat ein Protein entdeckt, das den Alterungsprozess steuert. Im Blut älterer Menschen fanden sie das Eiweiß in höheren Konzentrationen als bei jüngeren Personen. Mit dieser Erkenntnis konnte die Gruppe die Lebenserwartung von Fruchtfliegen verlängern. Denn die kleinen Insekten altern tatsächlich so ähnlich wie wir.

Ich atme, also altere ich

Wir altern, weil im Laufe unseres Lebens freie Sauerstoff-Radikale unser Erbgut, Eiweißmoleküle und Lipide beschädigen. Das lässt sich nicht verhindern, weil wir nunmal Sauerstoff zum Leben brauchen. Selbst die Sauerstoffradikale benötigen wir in geringen Mengen zum Leben. Überschüssige Radikale werden von einem Enzym namens Thioredoxin abgebaut, das dadurch die Zellen vor Schäden schützt.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Professor Peter Krammer entdeckten, dass ein anderes Protein das Thioredoxin an dieser Arbeit hindert. Diesen Gegenspieler namens „thioredoxin-interacting protein“ (TXNIP) fand die Forschungsgruppe in T-Zellen aus dem Blut von Testpersonen. Und nicht nur das: Die T-Zellen von Versuchspersonen im Alter von über 55 Jahren bildeten mehr TXNIP als die T-Zellen von 20 bis 25-jährigen Personen. Das Gleiche beobachte das Team auch in anderen Zelltypen.

Fruchtfliegen als Modell des Alterns

Mit diesem Wissen erzeugten die Forscherinnen und Forscher Fliegen, die besonders viel TXNP produzieren. Diese Fliegen lebten deutlich weniger lang als ihre unveränderten Artgenossen, wie die Forscherinnen und Forscher in der Fachzeitschrift FEBS Letters berichten.[1]T. Oberacker et al. Enhanced expression of thioredoxin‐interacting‐protein regulates oxidative DNA damage and aging. FEBS Lett. 2018 (592:13) 2297-2307. DOI: 10.1002/1873-3468.13156 Dementsprechend lebten Fliegen länger, wenn sie weniger TXNIP produzieren als normal.

Die Gruppe wählte ausgerechnet Fruchtfliegen, weil die kleinen Insekten nur eine Lebenserwartung von vier bis acht Wochen haben. Dadurch lässt sich die Lebenserwartung in einem sinnvollen Zeitraum beobachten. Das Erbgut der Insekten ist ausserdem deutlich weniger komplex als das von Säugetieren, allerdings gibt es von mehr als 60 Prozent der menschlichen Gene verwandte Entsprechungen im Erbmaterial der Fruchtfliegen.[2]A. Brandt und A. Vilcinskas. The Fruit Fly Drosophila melanogaster as a Model for Aging Research. Yellow Biotechnology I. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology 2013 (135) 63-77. Springer, Berlin, Heidelberg. DOI: 10.1007/10_2013_193

Das Forschungsteam sieht in diesem Protein daher einen vielversprechenden Ansatzpunkt, nicht nur um Alterungsprozesse zu verlangsamen, sondern auch um altersbedingte Erkrankungen, wie etwa Diabetes oder den Abbau von Nervenzellen zu bekämpfen. „Wissenschaftler haben hunderte von Genen gefunden, die in irgendeiner Weise mit dem Alterungsprozess im Zusammenhang stehen“ äusserte sich Peter Krammer zu den Forschungsergebnissen. „Doch es genügt, TXNIP auszuschalten, um das Altern zu verzögern. Gleichermaßen lässt sich das Altern beschleunigen, wenn wir die Zellen dazu bringen, TXNIP zu produzieren.“ Daher müsse das Protein eine übergeordnete Rolle spielen.

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Quellen   [ + ]

1. T. Oberacker et al. Enhanced expression of thioredoxin‐interacting‐protein regulates oxidative DNA damage and aging. FEBS Lett. 2018 (592:13) 2297-2307. DOI: 10.1002/1873-3468.13156
2. A. Brandt und A. Vilcinskas. The Fruit Fly Drosophila melanogaster as a Model for Aging Research. Yellow Biotechnology I. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology 2013 (135) 63-77. Springer, Berlin, Heidelberg. DOI: 10.1007/10_2013_193

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