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Forscher: Ansammlung von Mutationen in der mitochondrialen DNA ist der Schlüsselfaktor beim Altern

Eine Häufung von Störfällen in den Kraftwerken der Zelle ist die Ursache typischer Alterserscheinungen wie Haarausfall und Gebrechlichkeit. Das haben amerikanische Forscher bei der Untersuchung von Mäusen entdeckt, die aufgrund einer genetischen Veränderung ungewöhnlich schnell altern. Demnach treiben die Veränderungen, die sich im Lauf des Lebens im Erbgut der Zellkraftwerke ansammeln, nach und nach immer mehr unersetzliche Schlüsselzellen in den Selbstmord “ mit der Folge, dass sich bestimmte Gewebearten nicht mehr regenerieren können.

Die Kraftwerke der Zelle, die Mitochondrien, haben neben ihrer Funktion als Energielieferanten noch eine ganz Reihe anderer Aufgaben, darunter die Steuerung diverser Zellfunktionen und die Herstellung wichtiger Signalstoffe und Zellbausteine. Um all diese Prozesse koordinieren zu können, besitzen sie sogar ihr eigenes Erbgut, das unabhängig von der DNA des Zellkerns kopiert und abgelesen wird. Die Mitochondrien sind für den Körper so wichtig, dass er bei einer Fehlfunktion lieber die Beseitigung der gesamten Zelle anordnet als ein verändertes oder funktionsunfähiges Zellkraftwerk zu tolerieren.

Doch genau dieser Mechanismus, der eigentlich das empfindliche Gleichgewicht zwischen der Bildung neuer und dem Abtöten beschädigter Zellen wahren soll, lässt offenbar auch den Körper altern, konnten Tomas Prolla und seine Kollegen nun nachweisen. Dazu bauten sie einigen Mäusen eine defekte DNA-Rechtschreibprüfung ins Erbgut ein, so dass sich ungewöhnlich viele Mutationen in der mitochondrialen DNA ansammelten. Die Folge dieser Veränderung: Die Tiere zeigten sehr viel früher als ihre unveränderten Artgenossen typische Alterserscheinungen “ Haarausfall und ergrauendes Fell, Muskelabbau, brüchige Knochen sowie eingeschränktes Hör- und Sehvermögen.

Offenbar lösten die angesammelten DNA-Veränderungen eine starke Zunahme des so genannten programmierten Zelltodes aus, mit dessen Hilfe der Körper beschädigte Zellen beseitigt, berichten die Forscher. Besonders betroffen waren dabei Schlüsselzellen wie die Stammzellen des Knochenmarks oder der Haarwurzeln, die für die Regeneration von Gewebe unverzichtbar sind. Überraschenderweise spielten dagegen die freien Radikale, die bislang als Hauptverdächtige beim Altern galten, praktisch keine Rolle. Sollten sich diese Ergebnisse bestätigen, könnte durch die Verhinderung der mitochondrialen Mutationen möglicherweise der Alterungsprozess aufgehalten werden, hoffen die Forscher.

Tomas Prolla (Universität von Wisconsin, Madison) et al.: Science, Bd. 309, S. 481
ddp/wissenschaft.de “ Ilka Lehnen-Beyel

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