Was lässt Zellen altern?
Wissenschaftler entdeckten kürzlich eine unerwartete Rolle für ein Protein, das sie mit vorzeitigem Altern assoziieren. Sie zeigten, dass es ein Hauptregulator der zellulären Seneszenz ist und argumentieren, dass sein Verlust zu normalem Altern führt.
Altern ist ein unvermeidlicher Teil unseres Lebens. Eine zunehmend alternde Bevölkerung stellt jedoch die öffentliche Gesundheit vor Herausforderungen.
Laut den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) wird die Zahl der Menschen in den USA ab 65 Jahren in den nächsten 10 Jahren rund 71 Millionen erreichen.
Aber was passiert eigentlich, wenn wir älter werden? Wissenschaftler arbeiten an einer Reihe von Theorien.
Forscher des Instituts Pasteur in Paris, Frankreich, haben ein Protein namens Cockayne-Syndrom B (CSB) untersucht, das an der Reparatur beschädigter DNA und vorzeitiger Alterung beteiligt ist.
In das Tagebuch schreiben NaturkommunikationDas Team erklärt, dass die Spiegel dieses Proteins mit zunehmendem Alter der Zellen auf natürliche Weise abnehmen und einen Prozess auslösen, der als zelluläre Seneszenz bekannt ist.
Seneszenz und Altern
Seneszenz ist ein zellulärer Prozess, der die Fähigkeit einer Zelle zur Vermehrung einschränkt. Dies geschieht normalerweise, wenn Stressfaktoren eine Zelle erheblich schädigen.
Eine seneszierende Zelle lebt, kann sich aber nicht teilen. Es hat einen aktiven Stoffwechsel und sezerniert Signalmoleküle, um mit anderen Zellen zu kommunizieren. Dies kann vorteilhaft sein, beispielsweise während der Wundheilung, oder schädlich bei chronischen Entzündungen.
Menschen mit Cockayne-Syndrom haben eine mutierte Form des CSB-Proteins, was zu vorzeitigem Altern und anderen Symptomen führt.
Miria Ricchetti, leitende Studienautorin, und ihre Kollegen untersuchten, ob CSB eine Rolle bei der Förderung des normalen Alterns spielen könnte.
„Wir hatten zuvor gezeigt, dass das Fehlen oder die Beeinträchtigung von CSB auch für die Funktionsstörung der Mitochondrien, des Kraftwerks der Zellen, verantwortlich ist“, erklärt sie. "Diese neue Studie zeigt die gleichen Veränderungen der replikativen Seneszenz, ein Prozess, der eng mit dem physiologischen Altern verbunden ist."
Seneszenz verzögern
Für ihre Forschung reduzierte das Team künstlich die Menge an CSB-Protein in Hautzellen, die in Laborzellkulturen gezüchtet wurden. Infolgedessen hörten die Zellen auf, sich zu replizieren und wurden seneszent.
In Kontrollzellen, die die Forscher teilen mussten, stellten sie jedoch auch fest, dass die CSB-Spiegel allmählich abfielen.
"Die Erschöpfung von CSB war überraschend, da wir nicht erwartet hatten, dass dieses Protein eine regulatorische Funktion hat und dass diese regulatorische Kapazität durch die Spiegel des Proteins selbst vermittelt wird", sagte Ricchetti Medizinische Nachrichten heute.
"Wir hatten nicht erwartet, dass niedrigere Spiegel des funktionellen Proteins einen so dramatischen Effekt auf die Proliferation normaler Zellen haben", fuhr sie fort.
Ricchettis Forschung weist auf einen epigenetischen Prozess hin, was bedeutet, dass die DNA in den betroffenen Zellen ohne Einführung von Mutationen modifiziert wird. Dies ermöglicht Änderungen in der Aktivität von Genen, wodurch diese effektiv ein- oder ausgeschaltet werden.
Was diese epigenetischen Veränderungen verursacht, ist derzeit unklar.
Wichtig ist, dass das Team möglicherweise einen Weg gefunden hat, diesen Weg zu umgehen. Indem die Zellen einer Verbindung namens MnTBAP ausgesetzt wurden, die freie Radikale aufwischt, konnten sie die Seneszenz für eine begrenzte Zeit abwehren.
Während die Verbindung keinen Einfluss auf die CSB-Spiegel hatte, blockierte sie einen Teil des Proseneszenzweges stromabwärts von CSB.
Erklärte Ricchetti MNT dass viele weitere Tests erforderlich sein werden, bevor MnTBAP als Arzneimittel erhältlich ist.
"In den letzten Jahren wurde zumindest als Beweis für das Prinzip in Labormodellen gezeigt, dass einige Aspekte des physiologischen oder pathologischen Alterns verzögert oder verbessert werden können, was neue Perspektiven für die Regulierung dieses bisher als irreversibel geltenden Prozesses eröffnet."
Miria Ricchetti
