Wie ein einziges Schlüsselprotein das Altern aufhalten kann

Im menschlichen Körper ist ein weitestgehend unbekanntes Protein vorhanden, das eine massive Auswirkung auf den gesamten Alterungsvorgang des Körpers haben kann. Das besagte Protein verändert die Funktion der Kraftwerke, die innerhalb jeder Zelle die nötige Energie liefern, nämlich der Mitochondrien.

Dieses Protein wird auch als mitochondrialer Fissionsfaktor MFF bezeichnet. MFF hat die Fähigkeit, größere Mitochondrien in kleinere Untereinheiten aufzuteilen, und diese aufzulösen.

Was hinter Zellteilung und -fusion steckt

Mitochondrien bewegen sich wie Bakterien durch den Vorgang der Zellteilung fort, wobei sich eine einzige Zelleinheit in zwei oder mehrere Teile aufteilt, sowie durch Fusion, bei der mehrere einkernige Zellen zu mehrkernigen Zellen zusammengelegt werden. In den letzten Jahren wurden Studien durchgeführt, um zu beweisen, dass es zwischen diesen Vorgängen ein Ungleichgewicht gibt. Die Entdeckung dieses Ungleichgewichts zwischen Zellteilung und Zellfusion erleichterte weitere Forschungen zu diesem Thema. Um zu verstehen, wie dieses Protein die Alterung beeinflussen kann, müssen wir zunächst den Alterungsvorgang selbst verstehen.

Wie der Körper mit der Zeit reagiert

Die Grundursachen der Veränderungen, die Menschen von Natur aus mit dem Altern durchlaufen, liegen in unserer Zellstruktur begründet. Mit zunehmendem Alter verliert das Gewebe an Zellen, und es bilden sich außerhalb der Zellen Abfälle, sog. Amyloidansammlungen. Einige dieser Proteine außerhalb der Zellen, die für die Elastizität der Haut und der Arterienwände zuständig sind, nutzen sich ebenfalls mit dem Alter ab. Dies rührt daher, dass diese speziellen Proteine sehr früh im Leben hergestellt werden, und entweder nur sehr langsam oder überhaupt nicht ersetzt werden.

Wie der Alterungsvorgang mit MFF beeinflusst werden kann

Was die Rolle anbelangt, die MFF bei diesem Vorgang spielt, so wird dieses mit mRNA und einem weiteren Protein integriert. RNA dient als temporäre Kopie der Informationen, die in der DNA vorhanden sind, und gibt Botschaften an die Ribosomen weiter. Ein anderes Protein im Körper, Pumilio2 (PUM2), bindet sich an die mRNA-Moleküle, und unterdrückt die Übertragung der anvisierten mRNA in die Proteine.

Hier kommt MMF ins Spiel. Hohe MMF-Werte ermöglichen eine Entfernung dysfunktionaler Mitochondrien, ein Vorgang, der auch als Mitophagie bezeichnet wird. Das Verhältnis zwischen PUM2 und MFF wird während des Wachstums nicht ausgeglichen, wie Studien belegen. Dies zeigte sich durch Untersuchung von Muskel- und Hirngewebe von Tieren, die höhere PUM2- und niedrigere MFF-Proteinwerte aufwiesen. Dies könnte zu einem Rückgang der Zellteilung in den Mitochondrien und der Mitophagie führen. Entsprechend hat dies zur Folge, dass sich Gewebe in den größeren Organellen ansammelt.

Es gibt jedoch Theorien, dass die Entnahme von PUM2 aus den Muskeln von Mäusen diesen Prozess umkehren könne. Der Gedanke dahinter ist der, dass die Fragmentierung der Mitochondrien und die Mitophagie dadurch zunehmen würden. Eine Vorstudie zeigte eine Verbesserung der Mitochondrienfunktion bei alten Tieren durch Verringerung der PUM2-Werte.

Die Zukunft der MFF-Forschung

Eine ganze Reihe von degenerativen und mit dem Alterungsprozess in Zusammenhang stehenden Krankheiten hängen mit RNA-bindenden Proteinen zusammen. MFF-mRNA wird von Partikeln gebunden, die durch die Kondensation von PUM2 entstehen. Es sind zwar noch weitere Studien nötig, um die volle Wirksamkeit einer solchen Behandlung aufzuzeigen, allerdings sind die Ergebnisse bezüglich der Behandlung alterungsbedingter Dysfunktionalitäten äußerst vielversprechend.

Es steht fest, dass PUM2 die mitochondriale Zellteilung behindert, und das Verhältnis zwischen PUM2 und MFF die Mitochondrialfunktion reguliert. Es wurde auch gezeigt, dass der Abbau von PUM2 bei Tieren die Homöostase der Mitochondrien verbessert. Leider gibt es kaum Informationen zu den Mechanismen, die den Alterungsprozess wirklich beeinflussen. Stattdessen zielen potentielle Eingriffe bei alterungsbedingten Problemen derzeit darauf ab, die Zellstruktur im menschlichen Körper zu erhalten. Das Alter ist etwas Unvermeidliches, dem sich jeder von uns irgendwann stellen muss, allerdings zeigen Studien, dass durch Eingriffe in die MFF- und PUM2-Werte, alterungsbedingte Komplikationen möglicherweise bald der Vergangenheit angehören könnten.