Gesund altern: Wird die Aktivität ganz bestimmter Proteine erhöht, verlängert das das Leben
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Wie weniger Kalorien das Leben verlängern
Wenn Stress Körperzellen schädigt, dann hat das einen großen Einfluß auf Alterungsprozesse. Auch der Mangel von Nahrung stellt in diesem Sinne eigentlich Stress dar. Aber: Nahrungsmangel scheint anders zu wirken, er verlangsamt anscheinend den Alterungsprozess und verlängert die Lebensspanne von Organismen. Verantwortlich dafür sind bestimmte Proteine der Sirtuin-Familie.
Mitochondrien sind sozusagen die Energiekraftwerke von Zellen. Dazu verwerten sie Nahrungsmoleküle. Mit dabei zur Stoffverwechselung sind auch spezielle Enzyme, sogenannte Sirtuine. Diese Sirtuine scheinen im Alter ihre Tätigkeit einzuschränken. Aktiviert werden sie durch bestimmte Pflanzenstoffe und wohl auch durch Kalorienbeschränkung. Was den lebensverlängerten Effekt von Nahrungsmangel erklären könnte.
Verschiedene Forschergruppen konnten bisher in Modellorganismen nachweisen, dass eine Erhöhung von Sirtuinaktivität tatsächlich deren Lebensspanne verlängern kann. Die Situation im Menschen ist allerdings komplexer, da hier sieben verschiedene Sirtuine an verschiedenen Orten in der Zelle und jeweils mit spezifischen Funktionen zu finden sind.
Dr. Clemens Steegborn (Institut für Physiologische Chemie der RUB) und Kollegen haben nun erste Funktionen der beiden menschlichen Sirtuine Sirt3 und Sirt5sind aufgeklärt. Und damit die Zielrichtung gefunden, um für eine gewünschte therapeutische Wirkung das richtige Sirtuin zu verwenden. Dadurch wird sich vermutlich kein lebensverlängerndes Elixir finden", schätzt Steegborn, aber wir hoffen, durch diese Arbeiten Wirkstoffe zu erhalten, mit denen altersbedingte Erkrankungen behandelt werden können und die somit ein 'gesundes Altern' ermöglichen."
Sirt5 beispielsweise befindet sich nicht nur im Innern der Mitochondrien, sondern auch im so genannten Intermembranraum zwischen äußerer und innerer Membran der Mitochondrien. Dort kann es das Protein Cytochrom c modifizieren, das sowohl bei der Energiegewinnung als auch beim zellulären Selbstmordprogramm (Apoptose), der Reaktion auf extremen zellulären Stress, eine zentrale Rolle spielt. Eine Störung der Apoptose könnte die vermutete Rolle von Sirt5 bei bestimmten Krebserkrankungen erklären", so Steegborn, aber die genaue Funktion von Sirt5 und der Modifikation von Cytochrom c konnten noch nicht endgültig geklärt werden."
Für Sirt3 fanden die Wissenschaftler dagegen eine klar definierte Funktion. Sie konnten zeigen, dass Sirt3 zwei zentrale Stoffwechselenzyme verändert und sie dadurch aktiviert. Diese Aktivierung ermöglicht es der Zelle, bei Mangel an herkömmlichen Nährstoffen andere Energiequellen zu verwenden und diese effizient zu nutzen. Sirt3 aktiviert dabei spezielle Formen dieser Enzyme, die gleichzeitig NADPH bilden, welches für die Regeneration zellulärer Anti-Stress-Systeme benötigt wird. Das erklärt, wie die bei Nahrungsmangel erhöhte Sirt3-Aktivität zu einer verlängerten Lebensspanne beitragen kann.
WANC 15.10.08/ Quelle: Christine Schlicker, Melanie Gertz, Panagiotis Papatheodorou, Barbara Kachholz, Christian F.W. Becker, Clemens Steegborn: Substrates and regulation mechanisms for the human mitochondrial sirtuins Sirt3 and Sirt5. In: J Mol Biol., Oct 10, 2008 vol. 382, no. 3, 790-801.
Wenn Stress Körperzellen schädigt, dann hat das einen großen Einfluß auf Alterungsprozesse. Auch der Mangel von Nahrung stellt in diesem Sinne eigentlich Stress dar. Aber: Nahrungsmangel scheint anders zu wirken, er verlangsamt anscheinend den Alterungsprozess und verlängert die Lebensspanne von Organismen. Verantwortlich dafür sind bestimmte Proteine der Sirtuin-Familie.
Mitochondrien sind sozusagen die Energiekraftwerke von Zellen. Dazu verwerten sie Nahrungsmoleküle. Mit dabei zur Stoffverwechselung sind auch spezielle Enzyme, sogenannte Sirtuine. Diese Sirtuine scheinen im Alter ihre Tätigkeit einzuschränken. Aktiviert werden sie durch bestimmte Pflanzenstoffe und wohl auch durch Kalorienbeschränkung. Was den lebensverlängerten Effekt von Nahrungsmangel erklären könnte.
Verschiedene Forschergruppen konnten bisher in Modellorganismen nachweisen, dass eine Erhöhung von Sirtuinaktivität tatsächlich deren Lebensspanne verlängern kann. Die Situation im Menschen ist allerdings komplexer, da hier sieben verschiedene Sirtuine an verschiedenen Orten in der Zelle und jeweils mit spezifischen Funktionen zu finden sind.
Dr. Clemens Steegborn (Institut für Physiologische Chemie der RUB) und Kollegen haben nun erste Funktionen der beiden menschlichen Sirtuine Sirt3 und Sirt5sind aufgeklärt. Und damit die Zielrichtung gefunden, um für eine gewünschte therapeutische Wirkung das richtige Sirtuin zu verwenden. Dadurch wird sich vermutlich kein lebensverlängerndes Elixir finden", schätzt Steegborn, aber wir hoffen, durch diese Arbeiten Wirkstoffe zu erhalten, mit denen altersbedingte Erkrankungen behandelt werden können und die somit ein 'gesundes Altern' ermöglichen."
Sirt5 beispielsweise befindet sich nicht nur im Innern der Mitochondrien, sondern auch im so genannten Intermembranraum zwischen äußerer und innerer Membran der Mitochondrien. Dort kann es das Protein Cytochrom c modifizieren, das sowohl bei der Energiegewinnung als auch beim zellulären Selbstmordprogramm (Apoptose), der Reaktion auf extremen zellulären Stress, eine zentrale Rolle spielt. Eine Störung der Apoptose könnte die vermutete Rolle von Sirt5 bei bestimmten Krebserkrankungen erklären", so Steegborn, aber die genaue Funktion von Sirt5 und der Modifikation von Cytochrom c konnten noch nicht endgültig geklärt werden."
Für Sirt3 fanden die Wissenschaftler dagegen eine klar definierte Funktion. Sie konnten zeigen, dass Sirt3 zwei zentrale Stoffwechselenzyme verändert und sie dadurch aktiviert. Diese Aktivierung ermöglicht es der Zelle, bei Mangel an herkömmlichen Nährstoffen andere Energiequellen zu verwenden und diese effizient zu nutzen. Sirt3 aktiviert dabei spezielle Formen dieser Enzyme, die gleichzeitig NADPH bilden, welches für die Regeneration zellulärer Anti-Stress-Systeme benötigt wird. Das erklärt, wie die bei Nahrungsmangel erhöhte Sirt3-Aktivität zu einer verlängerten Lebensspanne beitragen kann.
WANC 15.10.08/ Quelle: Christine Schlicker, Melanie Gertz, Panagiotis Papatheodorou, Barbara Kachholz, Christian F.W. Becker, Clemens Steegborn: Substrates and regulation mechanisms for the human mitochondrial sirtuins Sirt3 and Sirt5. In: J Mol Biol., Oct 10, 2008 vol. 382, no. 3, 790-801.
