Studie: Verlangsamte Alterung bei älteren Mäusen durch Blutkomponenten von jungen Mäusen

Verlangsamte Alterung bei älteren Mäusen

Eine Studie der Washington University School of Medicine in St. Louis zeigt, dass neue Forschungen einen neuen Ansatz zur Abwehr der schädlichen Auswirkungen des Alterns identifiziert haben.

Die Studie deutet darauf hin, dass ein Protein, das im Blut junger Mäuse reichlich vorhanden ist, eine wichtige Rolle bei der Gesunderhaltung der Mäuse spielt.

Mit zunehmendem Alter nimmt der Gehalt an diesem Protein bei Mäusen und Menschen ab, während Gesundheitsprobleme wie Insulinresistenz, Gewichtszunahme, kognitiver Rückgang und Sehverlust zunehmen.

Durch die Zufuhr von Protein aus jüngeren Mäusen in ältere Mäuse wird dieser Rückgang der Gesundheit verlangsamt und die Lebensdauer älterer Mäuse um etwa 16 Prozent verlängert.

Die Studie wurde am 13. Juni in der Zeitschrift Cell Metabolism veröffentlicht. (1)

Das Enzym “eNAMPT”

Das zirkulierende Protein ist ein Enzym namens eNAMPT, das dafür bekannt ist, einen wichtigen Schritt im Prozess zu inszenieren, den Zellen zur Energiegewinnung nutzen.

Mit zunehmendem Alter werden die Körperzellen immer weniger effizient bei der Herstellung dieses Kraftstoffs – NAD genannt – der benötigt wird, um den Körper gesund zu halten.

Forscher der Washington University haben gezeigt, dass die Verabreichung von eNAMPT an ältere Mäuse mit der von jüngeren Mäusen eine Möglichkeit zu sein scheint, die NAD-Kraftstoffproduktion zu steigern und das Altern in Schach zu halten.

“Wir haben einen völlig neuen Weg zu einem gesunden Altern gefunden”, sagte Autor Shin-ichiro Imai, MD, PhD, Professor für Entwicklungsbiologie. “Dass wir eNAMPT aus dem Blut junger Mäuse entnehmen und es älteren Mäusen geben können und sehen, dass die älteren Mäuse deutliche Verbesserungen in der Gesundheit zeigen – einschließlich erhöhter körperlicher Aktivität und besserem Schlaf – ist bemerkenswert.” (2)

Imai hat sich lange mit dem Altern beschäftigt und verwendet Mäuse als Stellvertreter für Menschen.

Im Gegensatz zu anderen Studien, die sich auf die Übertragung von Vollblut von jungen Mäusen auf alte Mäuse konzentrierten, erhöhte die Gruppe von Imai den Gehalt einer einzelnen Blutkomponente, eNAMPT, und zeigte ihre weitreichenden Wirkungen, darunter eine verbesserte Insulinproduktion, Schlafqualität, die Funktion der Photorezeptoren im Auge und die kognitive Funktion bei der Durchführung von Gedächtnistests sowie einen gesteigerten Lauf auf einem Rad.

Imais Gruppe hat auch andere Wege aufgezeigt, um den NAD-Spiegel in Geweben im ganzen Körper zu erhöhen. Vor allem haben die Forscher die Auswirkungen der oralen Dosierung eines Moleküls namens NMN, das die Chemikalie eNAMPT produziert, untersucht. NMN wird in klinischen Studien am Menschen getestet.

Mehr eNAMPT bedeutet eine längere Lebensdauer

“Wir denken, dass der Körper so viele redundante Systeme hat, um die richtigen NAD-Werte aufrechtzuerhalten, weil es so wichtig ist”, sagte Imai. “Unsere Arbeit und die anderer legen nahe, dass sie darüber entscheidet, wie lange wir leben und wie gesund wir auch im Alter bleiben.

Da wir wissen, dass NAD mit zunehmendem Alter unweigerlich abnimmt, sei es bei Würmern, Fruchtfliegen, Mäusen oder Menschen, sind viele Forscher daran interessiert, Anti-Aging-Maßnahmen zu finden, die das NAD-Niveau mit zunehmendem Alter aufrechterhalten können.”

Imais Forschung hat gezeigt, dass der Hypothalamus ein wichtiges Kontrollzentrum für das Altern im ganzen Körper ist, und er wird größtenteils von eNAMPT gesteuert, das aus dem Fettgewebe in das Blut freigesetzt wird. Der Hypothalamus steuert Vitalprozesse wie Körpertemperatur, Durst, Schlaf, circadiane Rhythmen und Hormonspiegel.

Die Forscher haben gezeigt, dass der Hypothalamus NAD mit Hilfe von eNAMPT herstellt, das seinen Weg durch den Blutkreislauf zum Gehirn findet, nachdem es aus dem Fettgewebe befreit wurde.

Sie zeigten auch, dass eNAMPT in kleinen Partikeln getragen wird, die extrazelluläre Vesikel genannt werden. Wenn der eNAMPT-Spiegel im Blut sinkt, verliert der Hypothalamus seine Fähigkeit, richtig zu funktionieren und die Lebensdauer sinkt.

In einem faszinierenden Befund zeigten Imai und der Mitautor Mitsukuni Yoshida, ein Doktorand in Imais Labor, dass die eNAMPT-Werte im Blut stark mit der Anzahl der Tage korreliert waren, an denen die Mäuse lebten. Mehr eNAMPT bedeutete eine längere Lebensdauer, und weniger bedeutete eine kürzere.

Die Forscher zeigten auch eine längere Lebensdauer bei der Verabreichung von eNAMPT an normale alte Mäuse. Alle Mäuse, die Salzlösung als Kontrolle erhielten, starben etwa nach 2,4 Jahren. Von den Mäusen, die eNAMPT erhielten, ist eine zum Zeitpunkt dieses Artikels noch am Leben und überschreitet 1.029 Tage oder etwa 2,8 Jahre.

eNAMPT auch in menschlichen Zellen vorhanden

“Wir konnten mit überraschender Genauigkeit vorhersagen, wie lange Mäuse aufgrund ihres Anteils an zirkulierenden eNAMPT leben würden”, sagte Imai. “Wir wissen noch nicht, ob diese Assoziation bei Menschen präsent ist, aber sie schlägt vor, dass die eNAMPT-Werte weiter untersucht werden sollten, um zu sehen, ob sie als möglicher Biomarker des Alterns verwendet werden kann.”

Die Studie fand auch Geschlechtsunterschiede in der Konzentration von eNAMPT, wobei weibliche Mäuse konsequent höhere Werte des Enzyms zeigten.

“Wir waren überrascht über die dramatischen Unterschiede zwischen den alten Mäusen, die den eNAMPT von jungen Mäusen und alten Mäusen, die Kochsalzlösung als Kontrolle erhielten”, sagte Imai. “Dies sind alte Mäuse ohne besondere genetische Veränderungen, und wenn sie mit eNAMPT ergänzt werden, ähneln ihr Radlaufverhalten, ihr Schlafverhalten und ihr körperliches Aussehen – dickeres, glänzenderes Fell zum Beispiel – dem von jungen Mäusen.”

Imai und seine Kollegen, darunter der Co-Autor Rajendra Apte, MD, PhD, der Paul A. Cibis Distinguished Professor of Ophthalmology and Visual Sciences, stellten fest, dass eNAMPT auch von extrazellulären Vesikeln beim Menschen getragen wird. (3)

Daher sollten zukünftige Studien durchgeführt werden, um zu untersuchen, ob niedrige Werte mit einer Erkrankung bei alternden Menschen verbunden sind und ob die Ergänzung von eNAMPT in extrazellulären Vesikeln als Anti-Aging-Eingriff bei älteren Menschen dienen könnte, sagten sie.



Bildquelle:

  • https://pixabay.com/photos/laboratory-medical-medicine-hand-3827736/
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