Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns

Immunzellen des Gehirns bilden Brücken zu Nervenzellen und schützen vor neurodegenerativen Erkrankungen

Schutz vor Zunahme entzündungsfördernder Faktoren im Alter

Genetischer Eingriff rettet alte Fische aus der Dauerfastenfalle

Leberzellen altern unterschiedlich, je nachdem, wo sie sich im Organ befinden

Körpereigenes Stoffwechselprodukt hemmt direkt die Aktivität von mTORC1

Das ewige Leben können Linda Partridge und ihr Mitarbeiter Sebastian Grönke am Kölner Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns nicht versprechen – aber zumindest ein gesünderes Leben. An Fruchtfliegen und Mäusen haben die Forscher bereits ganz erstaunliche Erkenntnisse über das Älterwerden gewonnen, die auch uns Menschen zugutekommen werden.

Das Leben ist kurz, das gilt erst recht für den Killifisch Nothobranchius furzeri: Er hat nur wenige Monate, dann ist seine Uhr abgelaufen. In dieser Zeit durchlebt er alle Phasen von der Larve bis zum Fischgreis. Seine für Wirbeltiere ungewöhnlich kurze Lebenserwartung fasziniert Dario Valenzano vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in Köln schon lange. Innerhalb von zehn Jahren hat er den Fisch zu einem Modellorganismus für die Alternsforschung gemacht.

Zellen nutzen verschiedene Stoffwechselwege, um Bausteine für Wachstum und Vermehrung zu bilden. Um ein ausgewogenes Wachstum zu gewährleisten, müssen diese biosynthetischen Prozesse genau aufeinander abgestimmt werden. Im Gegensatz dazu kann eine Fehlregulierung dieser zellulären Stoffwechselwege Krankheiten auslösen und Alterungsprozesse fördern. Unsere Arbeit beschreibt eine molekulare Maschinerie, die erkennt, ob eine Zelle Lipide herstellen kann, um dann andere biosynthetische Prozesse, wie beispielsweise die Proteinsynthese, entsprechend zu regulieren [1].

Alternsforscher versuchen, ein Medikament zu finden, das uns länger gesund leben lässt. Der derzeit vielversprechendste Kandidat ist Rapamycin. In Labortieren ist bereits gezeigt worden, dass es sich positiv auf die Gesundheit im Alter auswirkt und die Lebenserwartung von Tieren erhöht. Mögliche Nebenwirkungen und der Mangel an klinischen Daten behindern jedoch die Verwendung als Geroprotektor. Unsere neuen Erkenntnisse tragen dazu bei, die Wirkungsweise dieses Medikaments zu verstehen, um neue Ansätze für eine mögliche Anwendung beim Menschen zu finden.

Wenn wir altern, werden unsere Knochen dünner, wir erleiden häufiger Knochenbrüche und es können Krankheiten wie Osteoporose auftreten. Schuld daran sind unter anderem alternde Stammzellen im Knochenmark, die nicht mehr effektiv für Nachschub für das Knochengewebe sorgen. Wir haben jetzt herausgefunden, dass sich diese Änderungen zurückdrehen lassen, und zwar durch die Verjüngung des Epigenoms. Eine solcher Ansatz könnte in Zukunft zur Behandlung von Krankheiten wie Osteoporose beitragen.

Mitochondrien spielen während mikrobieller Infektionen eine eher defensive Rolle. In früheren Arbeiten haben wir gezeigt, dass Mitochondrien mit dem menschlichen Parasiten Toxoplasma gondii um Fettsäuren konkurrieren und dadurch dessen Wachstum einschränken können. Nun haben wir diesen Konflikt weiter untersucht. Wir berichten von einer neuartigen Struktur, SPOT - structure positive for outer mitochondrial membrane - die aufgrund des von Toxoplasma verursachten mitochondrialen Importstresses aus der äußeren Mitochondrienmembran entsteht.

Viele Krebsarten reprogrammieren den Zellstoffwechsel, um das Tumorwachstum zu fördern. Mitochondrien sind Zellbestandteile, sogenannte Organellen, die den Stoffwechsel flexibel steuern. Unsere jüngsten Arbeiten haben gezeigt, dass Tumorzellen, die unter sauerstoff- oder nährstoffarmen Bedingungen wachsen, bestimmte mitochondriale Proteine abbauen und auf diese Weise ihre Mitochondrien neu programmieren. Die Erforschung dieses Vorgangs verspricht erfolgreiche, therapeutische Ansätze bei schwer zu behandelnden Krebsarten wie Bauchspeicheldrüsenkrebs.