Protein-Atlas für ein längeres Leben
Verschiedene Gewebe reagieren unterschiedlich auf Behandlungen, die die Gesundheit im Alter verbessern
Im Alter lassen viele Prozesse in den Zellen nach, und das Risiko an altersbedingten Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson oder Diabetes zu erkranken steigt dramatisch. Aber wirkt sich das Altern auf alle Organe und Gewebe gleichermaßen aus? Besitzen Medikamente, die die Gesundheit im Alter verbessern, die gleiche Wirkung auf verschiedene Organe? Jetzt haben Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in Köln gezeigt, dass verschiedene Gewebe von Fruchtfliegen sehr unterschiedlich auf eine reduzierte Aktivität des Insulin-Signalweges reagieren. Dies erhöht die Lebensdauer vieler Tiere wie Fliegen, Mäuse und wahrscheinlich auch des Menschen. Die unterschiedlichen Reaktionen der verschiedenen Zelltypen reicht bereits für eine Verlängerung der Lebenserwartung aus.
Eine verringerte Aktivität des Insulin-Netzwerkes die Lebenszeit wirkt lebensverlängernd und verbessert die Gesundheit im Alter. Aber bis jetzt ist es nicht klar, warum das so ist. Aus Tierversuchen weiß man, dass das Insulin-Netzwerk auf die Verfügbarkeit von Nährstoffen und Stress reagiert und essentielle Prozesse wie Entwicklung, Wachstum, Fortpflanzung und Lebensdauer steuert. Um zu verstehen, wie verschiedene Organe und Gewebe auf eine reduzierte Aktivität reagieren, hat eine Gruppe von Wissenschaftlern um Max-Planck-Direktorin Linda Partridge analysiert, welche Proteine bei verringerter Aktivität im Gehirn, Muskeln, Darm und Fettkörper von Fruchtfliegen produziert werden. So haben sie einen Protein-Atlas der Wirkung des Insulin-Signalwegs erstellt.
„Unsere Karte zeigt, welches Gewebe wie auf eine reduzierte Insulin-Netzwerk-Aktivität reagiert. Dabei haben wir gesehen, dass die Gewebe in der Fliege völlig verschieden reagieren. Es gab nur zwei Proteine von insgesamt 6000, die in allen Geweben gleich reguliert waren – alle anderen waren in verschiedenem Ausmaß spezifisch für ein Gewebe“, erklärt Luke Tain, Erstautor der Studie. „Zum Beispiel reagiert der Darm, indem er vermehrt Proteine produziert, welche die Proteinqualitätskontrolle sicherstellen.“ Allein diese Reaktion des Darms kann die Lebensspanne der Fruchtfliegen verlängern. Selbst ohne eine Verringerung der Insulin-Aktivität konnte eine Behandlung, die spezifisch eine verbesserte Proteinqualitätskontrolle im Darm zur Folge hat, die Lebenszeit verlängern. Allerdings hat dieselbe Behandlung im Fettkörper der Fliege keine lebensverlängernde Wirkung.
Gewebespezifische pharmakologische Wirkstoffe
Diese Ergebnisse zeigen, wie komplex und vielschichtig verschiedene Organe und Gewebe auf Behandlungen reagieren, die altersbedingte Erkrankungen vorbeugen sollen. „Unsere Studie eröffnet neue Möglichkeiten für die Präventivmedizin für Krankheiten im Alter. In Zukunft könnte ein Gewebe spezifisch mit einem Medikament angesteuert werden und davon würde dann der ganze Körper profitieren. Das könnte die Risiken für Nebenwirkungen senken und viele Leiden von älteren Menschen verbessern“, sagt Tain.
MB/HR
