Winzige biologische Batterien, die Mitochondrien, sorgen dafür, dass die Körperzellen zuverlässig arbeiten. Ihr schrittweiser Funktionsverlust wird mit zahlreichen altersbedingten Erkrankungen in Verbindung gebracht. Forschende gehen nun davon aus, einen Ansatz gefunden zu haben, mit dem Mitochondrien länger leistungsfähig bleiben könnten.
Im Mittelpunkt der Entdeckung eines Teams der Saitama Medical University und der Chiba University in Japan steht ein Protein namens COX7RP. Es soll Mitochondrien bei der Bildung von Superkomplexen unterstützen – Strukturen, die die Energieeffizienz steigern.
COX7RP und die Energieeffizienz der Mitochondrien
In der neuen Studie wiesen männliche Mäuse, die gentechnisch so verändert worden waren, dass sie zusätzliches COX7RP produzierten, im Vergleich zu Kontrolltieren zahlreiche Unterschiede auf. Dazu gehörten eine um 6,6 Prozent höhere durchschnittliche Lebensspanne sowie Hinweise auf eine verlängerte gesunde Lebensspanne, also darauf, länger gesund leben zu können.
„Wir haben COX7RP, ein mitochondriales Protein, bereits zuvor als Schlüsselfaktor identifiziert, der die Bildung mitochondrialer respiratorischer Superkomplexe fördert und dadurch die Energieproduktion erhöht sowie reaktive Sauerstoffspezies (ROS) verringert, die in Zellen oxidativen Stress auslösen“, sagt der Gerontologe Satoshi Inoue von der Saitama Medical University.
„Darauf aufbauend untersuchten wir die Funktion von COX7RP und mitochondrialen respiratorischen Superkomplexen bei der Regulierung von Alterungs- und Anti-Aging-Prozessen.“
Längere gesunde Lebensspanne bei Mäusen
Bei den Mäusen mit erhöhtem COX7RP-Spiegel zeigten sich mehrere Anzeichen für eine bessere Gesundheit im Alter: Sie verwerteten Glukose effektiver, hatten geringere Konzentrationen von Fettsäuren im Blut und verfügten über eine höhere Muskelausdauer. All das kann dazu beitragen, dass der Körper bis ins hohe Alter funktionsfähig bleibt.
Die Untersuchung von Gewebeproben bestätigte, dass die Mitochondrien der COX7RP-verstärkten Mäuse effizienter arbeiteten. Dies stand mit einer größeren Zahl an Superkomplexen in Zusammenhang, und die Mitochondrien produzierten mehr Brennstoff für den Körper.
Auch wichtige molekulare Biomarker des Alterns verbesserten sich. Zwar war bereits bekannt, dass COX7RP für Mitochondrien vorteilhaft ist, doch die Studie liefert neue Erkenntnisse darüber, welchen möglichen Einfluss das Protein auf Gesundheit und Alterung haben kann – und wie diese Energiezentralen der Zellen die Lebensspanne unmittelbar beeinflussen könnten.
„Zwar berichten viele Studien über verkürzte Lebensspannen in Krankheitsmodellen und über Maßnahmen zu deren Überwindung, doch die Evidenz für eine Verlängerung der Lebensspanne oder der gesunden Lebensspanne unter Bedingungen ohne Erkrankung ist weiterhin begrenzt“, schreiben die Forschenden in ihrer veröffentlichten Arbeit.
„Gesunde Lebensspanne“ bezeichnet die Jahre, in denen Menschen selbstständig leben, frei von Krankheiten bleiben und bis ins hohe Alter eine gute körperliche und geistige Gesundheit bewahren. Angesichts der weltweit alternden Bevölkerung gewinnen diese Aspekte zunehmend an Bedeutung.
Mitochondrien als Ansatz für gesundes Altern
Immer deutlicher wird, dass Mitochondrien in diesem Prozess eine zentrale Rolle einnehmen. Frühere Studien brachten Störungen dieser zellulären Kraftwerke mit Demenz in Verbindung; zudem ist bekannt, dass Gesundheitsprobleme wie Adipositas die Mitochondrien beeinträchtigen können.
Selbstverständlich müssen die Ergebnisse noch am Menschen bestätigt werden. Dennoch könnten sie wichtige Hinweise darauf liefern, wie sich die Chancen auf ein gesundes Alter verbessern lassen. Nach Einschätzung des Forschungsteams könnten die Befunde langfristig Behandlungen für altersbedingte Erkrankungen ermöglichen, darunter Diabetes, Dyslipidämie und Adipositas.
„Unsere Studie hat neuartige mitochondriale Mechanismen aufgeklärt, die Anti-Aging und Langlebigkeit zugrunde liegen, und neue Einblicke in Strategien zur Förderung der gesunden Lebensspanne und zur Verlängerung der Lebensspanne geliefert“, sagt Inoue.
„So könnten beispielsweise Nahrungsergänzungsmittel und Medikamente, die den Zusammenbau und die Funktion mitochondrialer respiratorischer Superkomplexe verbessern, zu einer Verlängerung der Lebensspanne beitragen.“
Die Forschung wurde in Aging Cell veröffentlicht.
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