Eine alternde Zelle macht erhebliche Veränderungen durch: Defekte Proteine werden
nicht mehr beseitigt, Mitochondrien – die Kraftwerke der Zelle – funktionieren nicht
mehr richtig, die Zellen verlieren ihre Fähigkeit auf Nährstoffe zu reagieren. Alle diese
Defekte verkürzen unsere Lebensdauer. Auf den ersten Blick scheinen sie auf zellulärer
Ebene nichts miteinander zu tun zu haben. „Tatsächlich sind diese Alterungserscheinungen untereinander stark verknüpft“, sagt Adam Antebi, Direktor des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns. „Wir haben ein Netzwerk aus Regulatoren gefunden, das alle diese unterschiedlichen zellulären Prozesse miteinander verbindet.“ Für ihre Untersuchungen nutzen die Forscher den Rundwurm Caenorhabditis elegans, ein häufig verwendeter Modellorganismus in der Altersforschung.
Alles begann mit einer Entdeckung, welche die Wissenschaftler bereits vor einigen
Jahren gemacht hatten: Rundwürmer leben viel länger, wenn man ihnen ihre
Keimzellen, aus denen später die Spermien und Eier hervorgehen, entfernt. „Wir
wussten damals nicht, warum das passiert“, erklärt Antebi. Um genau dieser Frage
nachzugehen, schalteten die Forscher bestimmte Gene im Wurm aus und testeten, ob die
vorher langlebigen Würmer nun nur noch kurz lebten. Wenn dies der Fall war, nahmen
sie an, dass sie ein Gen gefunden hatten, das die Lebenszeit verlängert. Am Ende hatten
die Wissenschaftler eine Liste von Proteinen, welche das Leben verlängern. Viele von
ihnen gehören zu den sogenannten Transkriptionsfaktoren – Proteine, die im Zellkern
andere Gene an- und abschalten können.
Die entdeckten Transkriptionsfaktoren scheinen alle miteinander zusammen zu
arbeiten. „Wir haben herausgefunden, dass sich alle diese Transkriptionsfaktoren
gegenseitig regulieren und unterstützen. Tatsächlich arbeiten sie wie in einem Netzwerk
zusammen“, sagt Antebi. Dieses Netzwerk beeinflusst unterschiedliche Prozesse in den
Wurm-Zellen: das Recycling System, die Verdauung und die Wahrnehmung von
Nährstoffen. „Am Ende läuft es immer darauf hinaus, dass sich der Stoffwechsel des
Wurmes ändert. Der Stoffwechsel ist der Prozess, bei dem aufgenommene Nährstoffe im
Körper in die benötigten Bausteine und Energie umgewandelt werden.“ Mit ihrer
Untersuchung haben die Wissenschaftler einen ersten Einblick bekommen, wie
Fortpflanzung, Stoffwechsel und Lebenszeit miteinander verflochten sind.