Gemeinsamer Alterns-Mechanismus entdeckt

Porträtfoto Dr. Andrea Annibal
Mit dem Massenspektrometer untersucht Dr. Andrea Annibal Stoffwechselprodukte in langlebigen Würmern und Mäusen. Foto: Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns

Kölner Forschende sind auf einen grundlegenden Prozess für die Alterung gestoßen: den Folat-Stoffwechsel. Diese Erkenntnis könnte neue Möglichkeiten bieten, die Gesundheit des Menschen während des Alterns zu verbessern.

Es sind viele verschiedene Ursachen des Alterns entdeckt worden, aber es bleibt die Frage, ob es gemeinsame Mechanismen gibt, die das Altern und die Lebensspanne bestimmen. Auf der Suche nach solchen grundlegenden Prozessen sind Forschende des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns und des Exzellenzclusters für Alternsforschung CECAD an der Universität zu Köln nun auf den Folat-Stoffwechsel gestoßen. Seine Regulation liegt vielen bekannten Alterungssignalwegen zugrunde und führt zu Langlebigkeit.

In den letzten Jahrzehnten wurden mehrere zelluläre Signalwege entdeckt, die die Lebensspanne eines Organismus regulieren und damit von enormer Bedeutung für die Alternsforschung sind. Wenn Forschende diese Signalwege veränderten, verlängerte dies die Lebensspanne verschiedener Organismen. Es stellt sich jedoch die Frage, ob diese unterschiedlichen Signalwege auf gemeinsame Stoffwechselwege hinauslaufen, die die Langlebigkeit bestimmen.

Die Suche beginnt im Fadenwurm
Die Forschenden begannen ihre Suche im Fadenwurm Caenorhabditis elegans, einem Modellorganismus für die Alterungsforschung. „Wir haben die Stoffwechselprodukte von mehreren langlebigen Wurmlinien untersucht. Unsere Analysen ergaben, dass sich bei allen Wurmlinien unter anderem Stoffwechselprodukte und Enzyme des Folat-Zyklus deutlich verändert haben. Da der Folat-Stoffwechsel eine wichtige Rolle für die menschliche Gesundheit spielt, haben wir seinen Einfluss auf die Langlebigkeit weiterverfolgt“, erklärt Andrea Annibal, Hauptautor der Studie.

Gemeinsamer Mechanismus für Langlebigkeit
Folate sind essenzielle Vitamine, die für die Synthese von Aminosäuren und Nukleotiden wichtig sind – den Bausteinen unserer Proteine und DNA. „Wir haben die Aktivität spezifischer Enzyme des Folat-Stoffwechsels in den Würmern herunterreguliert. Spannenderweise haben wir dann eine Erhöhung der Lebensspanne um bis zu 30 Prozent gesehen“, sagt Annibal. „Wir konnten auch beobachten, dass in langlebigen Mäusestämmen der Folat-Stoffwechsel ähnlich heruntergefahren ist. Die Regulation des Stoffwechselweges könnte also nicht nur den verschiedenen Langlebigkeitssignalwegen in Würmern, sondern auch in Säugetieren zugrunde liegen.“

„Wir sind von diesen Ergebnissen begeistert, weil sie die Regulation des Folat-Stoffwechsels als einen gemeinsamen Mechanismus aufdecken, der mehrere verschiedene Wege der Langlebigkeit beeinflusst und in der Evolution konserviert ist“, ergänzt Adam Antebi, Direktor am Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns. „Somit könnte die präzise Manipulation des Folat-Stoffwechsels eine neue Möglichkeit bieten, die menschliche Gesundheit während des Alterns auf breiter Basis zu verbessern." In zukünftigen Experimenten will die Gruppe den Mechanismus herausfinden, durch den der Folat-Stoffwechsel die Langlebigkeit beeinflusst.

 

Veröffentlichungshinweis
Andrea Annibal, Rebecca George Tharyan, Maribel Fides Schonewolff, Hannah Tam, Christian Latza, Markus Max Karl Auler, Adam Anteb:Regulation of the one carbon folate cycle as a shared metabolic signature of longevity
Nature Communications, 9. Juni 2021.
DOI: 10.1038/s41467-021-23856-9

 

Quelle: Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns/Cornelia Meier