Jungbrunnen entdeckt: Forscher knacken den Zell-Alterungs-Code

Mit den Lebensjahren erneuern sich unsere Zellen immer langsamer. Dafür bleiben zunehmend Zellen, die sich nie mehr teilen, liegen. Diese Zellen werden für den körperlichen Abbau und Krankheiten im Alter verantwortlich gemacht. Forscher wollen sie ausschalten und so das Altern aufhalten.

Wie altern die Zellen unseres Körpers? Warum hören gesunde Zellen auf sich zu teilen, während sich Krebszellen unaufhaltsam vermehren? Diese Fragen treiben Wissenschaftler seit langem um. Wenn sie beantwortet sind, lassen sich Gegenmaßnahmen entwickeln. Medikamente könnten den Alterungsprozess verzögern, aufhalten oder zumindest angenehmer gestalten. Sie könnten sogar neue Strategien gegen Krebs eröffnen.

Biochemiker der Universität von Kalifornien glauben, eine mögliche Erklärung für die Ursachen der Zellalterung gefunden zu haben. Ihre Entdeckung beschreiben sie im Journal of Biological Chemistry. Studienleiter Nick Graham betont, dass sein Team nicht auf der Suche nach dem Brunnen für ewige Jugend sei. „Aber wir wollen wissen, wie Zellen altern, damit wir Behandlungsstrategien für ein besseres Altern entwickeln können.“

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Wenn Zellen sich nie wieder teilen, aber nicht absterben

Die Forscher konzentrierten sich auf das Phänomen der Seneszenz. Es bedeutet, dass defekte oder alte Zellen ein für alle Mal aufhören, sich zu teilen. Sie werden aber nicht vom Immunsystem eliminiert und abtransportiert, sondern sammeln sich im Gewebe. Mit den Jahren werden diese seneszenten Zellen immer mehr. Diese Anhäufung alter, nutzloser Zellen ist die Ursache für die Alterung und die damit verbundenen Erkrankungen von Arthrose bis Osteoporose.

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„Seneszente Zellen sind im Grunde genommen das Gegenteil von Stammzellen, die ein unbegrenztes Potenzial zur Selbsterneuerung oder Teilung haben“, sagt die Hauptautorin Alireza Delfarah. „Seneszente Zellen teilen sich nie mehr. Es ist ein irreversibler Zustand des Zellzyklus-Stillstands.“

Seneszente Zellen bilden keine DNA-Bausteine mehr

Die Zellen hören auf, die als Nukleotide bezeichneten Bausteine ​​der DNA herzustellen. Deren Synthese ist unerlässlich, um Zellen jung zu halten. Das zeigte sich, als die Forscher bei jungen Zellen die Einstellung der Nukleotid-Produktion erzwangen: Sofort alterten die Zellen und die Seneszenz stellte sich ein.

Delfarah folgert daraus: „Zellen würden langsamer altern, wenn wir verhindern könnten, dass sie die Fähigkeit zur Nukleotid-Synthese verlieren.“

Fördert Zellalterung, schützt vor Krebsausbreitung

Grahams Team hatte aber nicht nur das Thema Alterung vor Augen, sondern auch das Thema Krebs. Daher untersuchte es die Entstehung der Seneszenz in Zellen, die die Oberflächen der Organe und Strukturen im Körper auskleiden (Epithelzellen). Aus diesem Zelltyp entwickeln sich die meisten Krebsarten.

Seneszenz wird laut Graham weitgehend als eine körpereigene Barriere gegen Krebs gesehen: Wenn Zellen Schäden erleiden, bei denen die Gefahr besteht, dass sie sich zu Krebs entwickeln, gehen sie in die Seneszenz und hören auf, sich zu vermehren. So soll die Entwicklung und Ausbreitung von Krebs abgeblockt werden.

"Seneszenz gilt als zweischneidiges Schwert, das vor Krebs schützt, aber auch das Altern, die damit verbundenen Krankheiten und Störungen fördert“, sagt Graham. Daher sei das Ziel seiner Forschung auch nicht, das Altern vollständig zu verhindern, da sonst vermehrt Krebszellen freigesetzt werden könnten. „Wir wollen lediglich einen Weg finden, seneszente Zellen zu entfernen, um eine gesunde Alterung mit besseren Funktionen zu fördern.“

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Jungbrunnen: Medikamente, die seneszente Zellen entfernen

Graham sieht seine Arbeit im Rahmen der Entwicklung senolytischer Arzneien, also von Medikamenten, die gealterte Zellen eliminieren sollen. 

Die klinischen Studien dazu sind noch im Anfangsstadium. Untersuchungen an Mäusen hätten aber bereits gezeigt, dass die Tiere durch die Eliminierung seneszenter Zellen besser und gesünder altern. „Sie können eine alternde Maus mit senolytischen Medikamenten verjüngen. Diese Wirkstoffe sind quasi der begehrte Jungbrunnen“, sagt Altersforscher Graham.

Eine große Herausforderung bei diesen Medikamenten wird sein, dass sie einzig die seneszenten Zellen eliminieren und die gesunden, noch intakten in Ruhe lassen. „Dafür müssen wir den speziellen Stoffwechsel dieser Zellen analysieren, damit wir genau dort eingreifen können“, sagt der Wissenschaftler über die Aufgaben der Zukunft.

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