US-Forscher haben einen Weg gefunden, zumindest bei Mäusen die unangenehmen Folgen des Alterns zu verhindern: Sie verbesserten in der Leber der Tiere die zelleigene Müllabfuhr, die für die Entsorgung alter, defekter Proteine verantwortlich ist ? und erreichten dadurch, dass die Leber im Alter ebenso gut funktionierte wie die sehr viel jüngerer Mäuse. Demnach scheint es, wie von einigen Forschergruppen bereits früher postuliert, tatsächlich die Aufstauung unverdauter beschädigter Eiweißmoleküle zu sein, die eine Schlüsselrolle beim Altern eines Organismus spielt. Andere Theorien vermuten die Ursache eher in einem genetischen Alterungsprogramm, der Zerstörung wichtiger Funktionselemente durch freie Radikale oder einer ständigen Verkürzung des Erbguts im Zellkern.
Bereits in einer früheren Studie hatte Studienleiterin Ana Maria Cuervo einen Zusammenhang zwischen dem Altern und einem wichtigen Teil des zelleigenen Entsorgungssystems entdeckt. Es ist für das Aufspüren, den Transport und den Abbau überschüssiger oder geschädigter Proteine zuständig. Wichtigster Bestandteil sind sogenannte Chaperone: Diese Eiweißmoleküle heften sich an die zu entsorgenden Proteine, befördern sie zu einem der vielen Lysosomen, den von einer Membran umschlossenen Säckchen mit Verdauungsenzymen, die in der Zelle die Funktion einer Abfallverwertungsanlage erfüllen. Einmal ins Innere dieser Säckchen befördert, werden die defekten Proteine zersetzt und ihre Bausteine recycelt.
Im Alter nimmt jedoch die Anzahl der Rezeptoren, an denen die Chaperone an die Lysosomen andocken können, deutlich ab ? so, als würden bei einer Mülldeponie nach und nach die Zufahrtsstraßen für die Lkw dichtgemacht, hatten die Forscher bereits gezeigt. Ob das jedoch eine Folge oder die Ursache des Alterns ist, war bisher unklar. Aus diesem Grund untersuchten Cuervo und ihre Kollegin Cong Zhang nun, was passiert, wenn die Zufahrtsstraßen wieder freigegeben werden: Sie veränderten Mäuse gentechnisch so, dass sie die Anzahl der Lysosomenrezeptoren in der Leber durch die Zugabe eines Wirkstoffs beeinflussen konnten, und verglichen die Tiere mit unveränderten Artgenossen.
Das Ergebnis war unerwartet eindeutig: Bei den Mäusen, bei denen die Rezeptorproduktion über das ganze Leben konstant gehalten wurde, funktionierte die Leber auch in hohem Alter ebenso gut wie bei ganz jungen Tieren. Der Effekt sei jedoch wahrscheinlich nicht nur auf das eine veränderte Molekül zurückzuführen, mahnen die Forscher. Sie glauben vielmehr, dass durch das Aufräumen in der Zelle auch andere Entsorgungs- und Qualitätskontrollsysteme wieder anlaufen und bessere Arbeit leisten. Als nächstes wollen sie nun testen, ob eine verbesserte Müllabfuhr auch Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson lindern kann, bei denen sich überdurchschnittlich viele unverdaute Proteine in und um die Zellen ansammeln.
Cong Zhang und Ana Maria Cuervo (Albert-Einstein-College für Medizin in New York): Nature Medicine, DOI: 10.1038/nm.1851 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
