Das Altern und elt-3/-5 und elt-6…

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Autor: fee
Alt werden ist nicht schön und die Menschheit sucht schon immer nach Möglichkeiten die “ewige” Jugend zu erhalten oder zurückzugewinnen! Die ältesten Märchen und Mythen gehen viele tausend Jahre in der Geschichte zurück, bis zum heiligen Gral (siehe Indiana Jones), Methusalem und der Geschichte vom Jungbrunnen. Doch noch nie war die Menschheit so nahe daran, diesen komplizierten Prozess tatsächlich zu verstehen. Vieles ist bekannt und die Altersforschung wird intensiv betrieben, da dieses Feld mit Sicherheit einen ungeheuren Markt in der Zukunft darstellen würde. Ein gutes Beispiel ist der sogenannte Methusalem-Maus-Preis. Dafür wurden Senden gesammelt und 4 Millionen Dollar für die künstliche Lebensverlängerung der Maus ausgechrieben. Bei jedem neuen Rekord (im Moment liegt er bei 5 Jahren im Vergleich zu 3 Jahren üblicher Lebenserwartung) wird nach einer Formel der gewonnene Anteil des Gesamtbetrages errechnet.
Über die ethischen und demographischen Probleme werde ich mich für heute einmal ausschweigen, da dies einfach zu weit gehen würde. Die neuesten Ergebnisse einer Forschergruppe aus Stanford krempelte nun das Bild, das man bisher von diesem Prozess hatte kräftig um. Bisher waren Forscher der Meinung, daß es sich um eine Art Abnutzung handelt, bei der die Beschädigung der Zellbausteine letztendlich zum Ende der Zelle führt. Nun wurde klar, daß dem ganzen ein regulatorischer Schaltkreis dreier Transkriptionsfaktoren zugrunde liegt, der wiederum die Expression von mehr als 1200 untersuchten Genen steuert, die bekanntlich am Alterungsprozess beteiligt sind [Budovskaya et. al; Cell, 2008].

Doch zuerst einmal zum bisherigen Wissensstand:

Schon seit Jahren ist bekannt, daß die “Enden” der DNA in den Chromosomen, die sogenannten Telomere sich bei jeder Zellteilung um eine funktionelle Einheit verkürzen und, einmal aufgebraucht, keine weiteren Zellteilungen mehr stattfinden koennen und die Zelle stirbt. Das naheliegendste ist da natürlich die künstliche Erneuerung dieser Abschnitte, zum Beispiel durch das Enzym Telomerase, das eben dies auch bewerkstelligen kann. Da dieses Enzym in adulten Zellen jedoch üblicherweise inaktiv ist, und das wird auch seinen Sinn haben, müsste man es transgen in der Zelle exprimieren. Bleibt jedoch zu sagen,daß genau diese unkontrollierte Erneuerung der Telomere ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung hin zur Krebszelle darstellt. Aus Sicht der Evolution ist wohl klar, dass die entsprechende Zelle durch die Verdoppelung der DNA bei der Teilung und durch mutagene Umwelteinflüsse wie radikale Sauerstoffspezies oder UV-Stahlen ab einem gewissen Alter als zu beschädigt eingeschätzt und somit in ihrer Lebensdauer lieber beschränkt wurde.

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Eine weitere wichtige Beobachtung, nämlich den Einfluß der Diät auf das Altern, lieferte erst der Fadenwurm C. elegans. Dieser zeigte eine um bis zu 30% verlängerte Lebenserwartung bei einer Kalorienreduzierung. Diese Ergebnisse konnten sowohl an Fruchtfliegen als auch an höheren Lebewesen, bis hin zu Rhesusaffen reproduziert werden. Hier bleibt zu Fragen: möchte ich mein leben lang hungern um dann ein paar Jahre älter zu werden?

Doch nun zu den aktuellen Ergebnissen: Die Forscher um Yelena V. Budovskaya und Stuart K. Kim untersuchten die Expression von 1294 Alterungsregulierten Genen und fanden heraus, daß die Transkriptionsfaktoren elt-3, elt-5 und elt-6 maßgeblich an der Regulierung eines Großteils dieser Gene beteiligt sind. Die Studie zeigte, daß elt-5 und elt-6 mit dem Alter des Fadenwurms C. elegans zunahmen und die Expression des Transkriptionsfaktors elt-3 unterdrückten. Elt-3 wird in alten Würmern in entsprechend niedriegn Mengen exprimiert. Experimente mit transgenen Tieren, die RNA-Interferenz (unterdrückt die entsprechenden Genexpression) für elt-5 und elt-6 produzieren zeigten eine deutlich verlängerte Lebenserwartung und gesteigerte Expression von elt-3, was deren regulatorischen Einfluss beweist. Diese neuen Ergebnisse zeigen eindeutig, daß dem Alterungsprozess, zumindest in C. elegans ein regulatorischer Schaltkreis und nicht die alterungsbedingte Abnutzung von Zellbausteinen zugrunde liegt.

Y BUDOVSKAYA, K WU, L SOUTHWORTH, M JIANG, P TEDESCO, T JOHNSON, S KIM (2008). An elt-3/elt-5/elt-6 GATA Transcription Circuit Guides Aging in C. elegans Cell, 134 (2), 291-303 DOI: 10.1016/j.cell.2008.05.044

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Kategorie: Wissenschaftsnews

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RSSKommentare (4)

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  1. NH sagt:

    Naja, ich würde sagen, daß Altern wahrscheinlich die Folge davon ist, dass der Organismus verschiedene Stressfaktoren nicht mehr kompensieren kann. Die Ursache liegt sehr wahrscheinlich in Genregulationsvorgängen. So haben die Forscher um Yelena V. Budovskaya und Stuart K. Kim ja gezeigt, dass die Folge der verminderten elt-3-Expression eine veränderte Expression beispielsweise der Superoxiddismutase, die Superoxidanionen abbaut, bewirkt. Die Folge wäre eine Zunahme der Schäden durch Radikale.
    Ich finde die Frage viel interessanter, welches Signal den ganzen Prozess bewirkt. Also aufgrund welcher Ursache wird elt-5 und elt-6 vermehrt exprimiert. Da müssten wiederum andere Transkriptionsfaktoren, die vermutlich in Antwort auf bestimmte Signalmoleküle aktiviert oder inaktiviert werden, die Transkription von elt-5 und elt-6 steuern. Das wäre für mich ein entscheidender Ansatzpunkt das Altern aufzuhalten.

    [Antwort]

  2. fee sagt:

    Hallo NH,
    das stimmt natürlich! Der allgemeine Faktor der Zellschädigung ist bestimmt immer auf ROS und Verwandte zurückzuführen! Ich finde die folgende Frage aber viel wichtiger: Will man das Altern überhaupt aufhalten? Ich will hier jetzt nicht die übliche Polemik an den Tag legen aber selbst bei ausgezeichneter Gesundheit wäre ein Leben ohne natürliches Ende doch irgendwie ziellos! Eine Verlängerung um einen realistischen Prozentsatz dagegen sicher angenehm. Aber auch dann muss man sich nur mal die demographischen Auswirkungen vorstellen! Interessantes Thema ist es auf jeden Fall!

    [Antwort]

  3. NH sagt:

    Hallo,
    auf jeden Fall wird es genügend Privatpersonen geben, die ein riesiges Interesse an der Lösung des Rätsels des Altern haben. Und deswegen wird es meiner Meinung nach auch nur eine Frage der Zeit sein, bis es die Pille gegen das Altern gibt! Mich wundert nur, dass so wenig an dieser Thematik geforscht wird.

    [Antwort]

  4. fee sagt:

    Habe da noch was gefunden und in den Post reingearbeitet. Der Methusalem-Maus-Preis ist vergleichbar zu dem Ansari-X-Preis für privaten suborbitalen Raumflug und soll die Forschung der Altersforschung vorantreiben.
    Da passiert bestimmt noch ne Menge wenn man sich anschaut in welcher Frequenz gerade Stolpersteine aus dem Weg geräumt werden, die noch vor wenigen Jahren unüberbrückbar schienen!
    Grüsse Fee

    [Antwort]

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