Lebenserwartung: Nukleolus erlaubt Vorhersage

Wis­sen­schaft­ler fin­den her­aus, dass die Grö­ße des Nukleo­lus mit Gesund­heit und Lebens­zeit kor­re­liert und das in ver­schie­dens­ten Orga­nis­men wie Faden­wür­mern, Flie­gen und Men­schen

Kann man einer Zel­le anse­hen wie alt sie ist? Und ist es mög­lich die Lebens­zeit eines Tie­res vor­her­zu­se­hen? Wis­sen­schaft­ler vom Max-Planck-Insti­tut für Bio­lo­gie des Alterns in Köln haben eine Ver­bin­dung zwi­schen der Grö­ße des Nukleo­lus – einer klei­nen Struk­tur direkt im Zen­trum jeder Kör­per­zel­le – und der Lebens­er­war­tung ent­deckt. Die­ses könn­te als Bio­mar­ker für Gesund­heit und Altern genutzt wer­den.

Alterns­for­scher suchen schon lan­ge nach soge­nann­ten Bio­mar­kern für den Alte­rungs­pro­zess, der es ihnen erlaubt Vor­her­sa­gen über die Gesund­heit und die Lebens­dau­er eines Orga­nis­mus zu tref­fen.

Var­nesh Tiku, Wis­sen­schaft­ler in der Abtei­lung von Direk­tor Adam Ante­bi vom Max-Planck-Insti­tut für Bio­lo­gie des Alterns, hat jetzt eine Ent­de­ckung gemacht, die den Durch­bruch bedeu­ten könn­te. Bei Unter­su­chun­gen an beson­ders lang­le­bi­gen Rund­wür­mern (Cae­nor­hab­di­tis ele­gans) stell­te er fest, dass die­se klei­ne­re Nukleo­li hat­ten, als ihre kür­zer leben­den Ver­wand­ten. Und das unab­hän­gig davon, wie sie zu ihrer lan­gen Lebens­zeit gekom­men waren. Der Nukleo­lus ist eine klei­ne Struk­tur im Inne­ren des Zell­kerns, in der spe­zi­el­le RNA-Mole­kü­le und Pro­te­ine zusam­men­ge­baut wer­den, um Ribo­so­men, die Pro­te­in­fa­bri­ken der Zel­le, zu bil­den. Die­se Kor­re­la­ti­on ermög­licht es den Max-Planck-For­scher vor­her­zu­sa­gen, wie lang ein Wurm leben wird.

Mus­kel­bi­op­si­en beim Men­schen
„Wir konn­ten die­sen Zusam­men­hang auch bei ande­ren Modell­or­ga­nis­men, wie zum Bei­spiel Frucht­flie­gen und Mäu­sen beob­ach­ten“, erklärt Ante­bi. „Die Kor­re­la­ti­on zwi­schen Nukleo­lus-Grö­ße und Lebens­zeit könn­te selbst bei Men­schen gel­ten. In Mus­kel­bi­op­si­en von über 60-jäh­ri­gen Pro­ban­den, die an einem Pro­gramm teil­neh­men, bei dem sie Diät hal­ten und mit Sport begin­nen – eine übli­che Metho­de um die Gesund­heit zu ver­bes­sern und die Lebens­zeit zu ver­län­gern – konn­ten wir fest­stel­len, dass die Nukleo­li nach dem Pro­gramm klei­ner waren als zuvor“.

Huhn oder Ei“?
Aber ist der ver­klei­ner­te Nukleo­lus der Grund für eine ver­län­ger­te Lebens­er­war­tung oder ist es ein­fach nur Abbild ohne ursäch­lich zu sein? „Wir glau­ben, dass die Grö­ße des Nukleo­lus nicht ein­fach nur ein Bio­mar­ker für Lang­le­big­keit ist, son­dern, dass die Mole­kü­le im Nukleo­lus wirk­lich einen Ein­fluss auf die Lebens­er­war­tung haben“, so Ante­bi. Die Wis­sen­schaft­ler haben schon ers­te Hin­wei­se für die­se Hypo­the­se: Sie haben beob­ach­tet, dass lang­le­bi­ge Wür­mer mit klei­ne­ren Nukleo­li auch gerin­ge­re Level des Pro­te­ins Fibril­la­rin ent­hal­ten. Die­ses Pro­te­in hilft beim zusam­men­fü­gen der ein­zel­nen Ribo­so­men­bau­stei­ne. Wenn die For­scher die Fibril­la­rin künst­lich ver­rin­ger­ten, leb­ten die Wür­mer län­ger. Das weist dar­auf hin, dass Fibril­la­rin im Nukleo­lus tat­säch­lich die Lebens­span­ne steu­ern könn­te.

Kön­nen wir also in Zukunft zum Arzt gehen und unse­re Nukleo­li ver­mes­sen las­sen, um dann eine Vor­her­sa­ge über unse­re Lebens­zeit zu bekom­men? „Irgend­wann viel­leicht – aber davor muss noch viel Arbeit geleis­tet wer­den. Noch wich­ti­ger ist für uns, dass unse­re Ent­de­ckung hel­fen könn­te eine ein­fa­che­re Über­wa­chung von Gesund­heits­pro­gram­men für län­ge­re Lebens­zeit mög­lich zu machen“, sagt Ante­bi.

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