Düsseldorf – Der gerade einmal einen Millimeter lange Fadenwurm Caenorhabditis elegans gilt als Liebling unter den Alternsforschern, und zwar aus mehreren Gründen: Er ist ein durchsichtiger mehrzelliger Organismus mit einem kurzen Lebenszyklus und einer durchschnittlichen Lebensdauer von 15-20 Tagen. Sein Genom ist vollständig sequenziert und mehr als 60 Prozent seiner Gene haben die gleiche Struktur und Funktion wie menschliche Gene. Vor allem aber finden sich erstaunlicherweise einige mit dem Alter verbundene Merkmale, die im Menschen beobachtet werden, auch in C. elegans wieder.
Nun haben Wissenschafter von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf einen Mechanismus identifiziert, der zur Verlängerung der Lebensspanne des kleinen Wurms erheblich beiträgt: Sogenannte mitochondriale Autophagozytose scheint offenbar bei mitochondrialem Stress eine bedeuten Rolle dabei zu spielen, dem Wurm eine längere Existenz zu sichern.
Mitochondrien sind allgemein als "Kraftwerksorganellen der Zelle" bekannt. Sie erfüllen zentrale Funktionen und sind dadurch wichtig für das Gleichgewicht von Zellen und Geweben (Homöostase). In den letzten 10 Jahren wurde beobachtet, dass die moderate Verringerung verschiedener die Mitochondrien regulierender Proteine in unterschiedlichen Organismen von der Hefe bis zum Menschen in Verbindung mit einem Anti-Aging-Effekt steht.
Schwerer Mangel macht krank
Diese Erkenntnis war überraschend, denn diese Proteine sind lebensnotwendig und ein schwerer Mangel kann zu Krankheiten führen. Frataxin ist eines dieser Proteine. Ein schwerer vererbter Mangel an Frataxin führt beim Menschen zu der seltenen und lebensbedrohlichen neurodegenerativen Krankheit "Friedreich-Ataxie". Das Fehlen des analogen Proteins führt in C. elegans zu einem Entwicklungsstopp, wohingegen die moderate Verminderung die Lebensspanne des Tieres deutlich verlängert. Die zugrundeliegenden Mechanismen für diesen Anti-Aging-Effekt liegen bisher überwiegend im Dunkeln.
Nun haben Wissenschafter um Natascia Ventura erstmals gezeigt, dass Mitophagie, der spezifische Abbau von nicht funktionalen Mitochondrien über Autophagozytose (ein wichtiger zellulärer Recyclingprozess) ursächlich an der Verlängerung der Lebensspanne von C. elegans bei mitochondrialem Stress beteiligt ist. "Je mehr wir über diese molekularen Mechanismen wissen, desto besser kann man für die Entwicklung neuer Therapiestrategien für die Behandlung von mitochondrien- und alters-assoziierten Erkrankungen ansetzen. Somit können wir letztendlich Hoffnung auf eine Verlängerung des gesunden Alterns liefern", erklärt Ventura.
Die Forscher konnten darüber hinaus zeigen, dass der Mechanismus, mit dem Zellen auf die moderate Verminderung von Frataxin reagieren, dem bei Eisenmangel ähnelt. Eine Reduzierung des Eisenspiegels könnte daher vielleicht eine Möglichkeit darstellen, mitochondriale Störungen zu behandeln und letztlich gesundes Altern zu fördern. (red, 18.7.2015)