Das Geheimnis eines langen und gesunden Lebens und das Recycling-Protein p62

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Medizin Doc Redaktion, aktualisiert am 11. Dezember 2019, Lesezeit: 4 Minuten

Gesund und lange leben: Wissenschaftler des Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute konnten zeigen, dass Würmer länger leben, wenn sie einen Überschuss des Proteins p62 produzieren, das toxische Zellproteine erkennt, die zur Zerstörung markiert sind.

Die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichte Entdeckung könnte helfen, Behandlungen für altersbedingte Erkrankungen wie Alzheimer zu entdecken, die oft durch die Ansammlung von falsch gefalteten Proteinen verursacht werden.

„Die Forschung, einschließlich unserer eigenen, hat gezeigt, dass die Lebensdauer durch die Verbesserung der Autophagie verlängert werden kann – die Prozesszellen, mit denen alte, gebrochene und beschädigte Zellkomponenten abgebaut und recycelt werden. Vor dieser Arbeit verstanden wir, dass Autophagie als Prozess mit dem Altern verbunden ist, aber der Einfluss von p62, einem selektiven Autophagieprotein, auf die Langlebigkeit war unbekannt“, erklärt Dr. Malene Hansen, Professorin im Development, Aging and Regeneration Program an der Sanford Burnham Prebys und eine der Autoren der Studie.

Früher dachten Wissenschaftler, dass Zellrecycling für alle Abfallprodukte gleich funktioniert. In den letzten Jahren haben die Forscher gelernt, dass Autophagie sehr selektiv sein kann – was bedeutet, dass die Zelle verschiedene „Recycling-LKWs“ wie das Protein p62 verwendet, um verschiedene Arten von Müll an zelluläre „Recyclingzentren“ zu liefern. So ist beispielsweise bekannt, dass p62 selektiv aggregierte Proteine und abgenutzte Mitochondrien (die Kraftwerke der Zelle) an Recyclingzentren liefert.

Um die Rolle des Recycling-Proteins p62 beim zellulären Recycling und der Lebensdauer besser zu verstehen, verwendeten die Wissenschaftler für ihre Studien kurzlebige, transparente Rundwürmer namens C. elegans. Zuvor stellte Hansen’s Team fest, dass der p62-Wert steigt, nachdem den Würmern ein kurzer Hitzeschock verabreicht wurde. Dies erwies sich als vorteilhaft für die Tiere und war Voraussetzung für die Langlebigkeit, die durch milden Hitzestress verursacht wurde.

Diese Ergebnisse veranlassten die Wissenschaftler, C. elegans gentechnisch zu verändern, um Überschussmengen des Proteins p62 zu produzieren. Anstelle ihrer üblichen dreiwöchigen Lebensdauer lebten diese Würmer einen Monat lang – was einer Verlängerung der Lebensdauer von 20 bis 30 Prozent entspricht.

Die Forschenden waren fasziniert, als sie feststellten, dass durch die Erhöhung des Wertes von p62, dem „Recycling-LKW“, die „Recyclingzentren“ immer zahlreicher wurden und mehr „Müll“ recyceln konnten, was darauf hindeutet, dass p62 ein Treiber des Recyclingprozesses ist.

„Jetzt, da wir bestätigt haben, dass selektive Autophagie für die Langlebigkeit wichtig ist, können wir zu unserem nächsten Schritt übergehen: der Identifizierung, welchen schädlichen zellulären „Müll“ sie entfernt. Mit diesem Wissen wollen wir spezifische Zellkomponenten angreifen, die Risikofaktoren für die Langlebigkeit sind“, sagt Dr. Caroline Kumsta, wissenschaftliche Mitarbeiterin im Labor von Hansen und Hauptautorin der Studie.

Viele altersbedingte Krankheiten, einschließlich der Alzheimer– und Huntington-Krankheit, werden durch die Ansammlung von toxischen, falsch gefalteten Proteinen verursacht. Hansen und Kumsta zeigten bereits, dass erhöhte Werte des Recycling-Proteins p62 die Lebensdauer in einem C. elegans Huntington’schen Krankheitsmodell verbessern konnten.

Die Forscher hoffen, dass das Studium der selektiven Autophagie über Proteine wie p62 zu Therapien führen, die die Proteine reinigen, die sich negativ auf ein langes, gesundes Leben auswirken. Die Suche nach möglichen therapeutischen Ansätzen für altersbedingte Krankheiten wird mit zunehmendem Alter der Bevölkerung immer wichtiger: In etwa einem Jahrzehnt werden beispielsweise etwa 20 Prozent der Amerikaner – etwa 71 Millionen Menschen – 65 Jahre und älter sein und ein höheres Risiko für chronische Krankheiten haben.

Während die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler viel Potenzial in ihren Erkenntnissen sehen – und ermutigt werden, dass die Vorteile einer Erhöhung des p62-Spiegels auf Langlebigkeit evolutionär konserviert zu sein scheinen, wie eine aktuelle Studie in Fruchtfliegen gezeigt hat – drängen sie auf Vorsicht bei der direkten Übersetzung auf den Menschen: Es hat sich gezeigt, dass hohe Werte des Recycling-Proteins p62 beim Menschen mit Krebs in Verbindung gebracht werden.

Angesichts des bekannten Zusammenhangs zwischen dem Recycling-Protein p62 und Krebs ist es umso wichtiger, den selektiven Autophagieprozess von Anfang bis Ende abzubilden. Mit diesen Informationen können vielleicht die nützlichen Funktionen von p62 in der selektiven Autophagie verbessert werden und Therapeutika gefunden werden, die ein gesundes Altern fördern, so die Forscher.

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit einem medizinischen Thema, einem Gesundheitsthema oder einem oder mehreren Krankheitsbildern. Dieser Artikel dient nicht der Selbst-Diagnose und ersetzt auch keine Diagnose durch einen Arzt oder Facharzt. Bitte lesen und beachten Sie hier auch den Hinweis zu Gesundheitsthemen!

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