Sind natürliche Vorgänge des Alterns rückgängig zu machen?
Jeder ältere Mensch kennt sicher diese Probleme: Im Alter wird die Haut faltiger und bei Männern fallen auch immer mehr Haare aus. Normalerweise sind diese Vorgänge typische Kennzeichen des Alterns, aber Forschern ist es jetzt gelungen, diese Anzeichen umzukehren.
Die Wissenschaftler der University of Alabama at Birmingham stellten bei ihrer aktuellen Untersuchung fest, dass die typischen Anzeichen des Alterns umgekehrt werden können. Somit könnten altersbedingter Haarausfall und faltige Haut bald kein Probleme mehr für alternde Menschen sein. Die Mediziner veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Studie in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Cell Death & Disease“.
Forscher kehren Anzeichen des Alterns in Mäusen um
In einem Modell an Mäusen ist es den Forschern erstmals gelungen, die Anzeichen des Alterns umzukehren. Wenn den Mäusen eine Mutation, die zu mitochondrialer Dysfunktion führt, induziert wurde, entwickelten die Tiere innerhalb von nur wenigen Wochen runzlige Haut und ausgedehnten, sichtbaren Haarausfall. Wenn die Funktion der Mitochondrien aber wiederhergestellt wurde, indem die Mediziner das für die mitochondriale Dysfunktion verantwortliche Gen ausschalteten, kehrte die glatte Haut der Tiere zurück und auch das Fell wuchs wieder nach. Die Maus war danach nicht mehr von einer gesunden Maus gleichen Alters zu unterscheiden, erläutern die Wissenschaftler.
Während des Alterns tritt ein Rückgang der mitochondrialen Funktion auf
Wichtig ist, dass die Mutation in einem Gen stattfindet, das die mitochondriale Funktion beeinflusst. Zahlreiche Mitochondrien in Zellen produzieren 90 Prozent der chemischen Energie, die Zellen zum Überleben benötigen, sagen die Experten. Beim Menschen tritt während des Alterns ein Rückgang der mitochondrialen Funktion auf. Eine mitochondriale Dysfunktion kann altersbedingte Krankheiten auslösen. Eine Verarmung der DNA in Mitochondrien wird auch mit menschlichen mitochondrialen Erkrankungen, kardiovaskulären Erkrankungen, Diabetes, altersbedingten neurologischen Störungen und Krebs in Verbindung gebracht, erläutern die Experten-
Umkehrung der Mutation führte zu glatter Haut und Haarwuchs
Die Mutation in dem Mausmodell wurde induziert, indem das Antibiotikum Doxycyclin der Nahrung oder dem Trinkwasser zugesetzt wurde. Dies bewirkt eine sogenannte Depletion der mitochondrialen DNA, da das Enzym zur Replikation der DNA inaktiv wird. Nach einigen Wochen entstanden bei den Mäusen graue Haare, eine reduzierte Haardichte, Haarausfall, verlangsamte Bewegungen und Lethargie. Diese Veränderungen erinnerten an das natürliche Altern. Die faltige Haut wurde vier bis acht Wochen nach der Induktion der Mutation festgestellt und die weiblichen Tiere entwickelten stärkere Hautfalten als die männlichen Ratten. Durch die Umkehrung der Mutation konnten der Haarausfall und die faltige Haut rückgängig gemacht werden.
Welche Auswirkungen hatte die Mutation auf die Tiere?
Die Haut von Mäusen mit induzierter Mutation zeigte eine erhöhte Anzahl von Hautzellen, eine abnorme Verdickung der äußeren Hautschicht, dysfunktionale Haarfollikel und eine erhöhte Entzündung, die zur Hautpathologie beizutragen schien, erklären die Mediziner. Diese Auswirkungen ähneln der sogenannten extrinsischen Alterung der Haut beim Menschen. Die Mäuse mit depletierter mitochondrialer DNA zeigten zusätzlich auch eine veränderte Expression von vier altersassoziierten Markern in Zellen.
Es gab Störungen im Gleichgewicht der Haut
Die Haut zeigte zusätzlich auch Störungen im Gleichgewicht zwischen Matrix-Metalloproteinase-Enzymen und ihrem gewebespezifischen Inhibitor – ein Gleichgewicht dieser beiden ist notwendig, um die Kollagenfasern in der Haut zu erhalten, welche eine Faltenbildung verhindern, erklären die Forscher. Die Mitochondrien von Mäusen mit induzierter Mutation hatten einen verringerten Gehalt an mitochondrialer DNA, veränderte mitochondriale Genexpression und Instabilität der großen Komplexe in Mitochondrien, die an der oxidativen Phosphorylierung beteiligt sind.
Mitochondrien: Reversible Regulatoren von Hautalterung und Haarverlust
Die Umkehrung der Mutation stellte die mitochondriale Funktion sowie die Haut- und Haarpathologie wieder her. Dies zeigte, dass Mitochondrien reversible Regulatoren der Hautalterung und des Haarverlusts sind, erläutert der Studienautor Dr. Keshav Singh von der University of Alabama at Birmingham in einer Pressemitteilung.
Weitere Forschung ist nötig
Weitere Experimente sind jetzt erforderlich, um zu bestimmen, ob phänotypische Veränderungen in anderen Organen ebenfalls durch die Wiederherstellung von mitrochondrialer DNA rückgängig gemacht werden können. (as)
Autoren- und Quelleninformationen
Wichtiger Hinweis:
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