Warum altern wir? Erstmals wurde ein Protein entdeckt, das an diesem Prozess beteiligt ist

Das Altern ist ein natürlicher Prozess, dem wir nicht entrinnen können. Wissenschaftler haben jedoch ein Protein entdeckt, das uns helfen könnte, diesen Prozess zu bekämpfen. Und so geht's.

Lysomen und Mitochondrien sind die am Alterungsprozess beteiligten Zellorganellen

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Nicht jeder akzeptiert, dass er älter wird, und obwohl es Anti-Aging-Behandlungen und -Hilfsmittel gibt, müssen wir uns früher oder später mit dem allgemeinen Verfall auseinandersetzen. Warum ist das so? Mit viel Geduld hat die Wissenschaft im Laufe der Zeit versucht, die obskuren Mechanismen zu ermitteln, die diesen unaufhaltsamen Prozess verursachen. Die Zellen arbeiten unablässig, um unseren Organismus am Laufen zu halten, und diese unermüdliche Arbeit führt im Laufe der Zeit zu einer unvermeidlichen Abnutzung der zellulären Maschinerie, die in so genannte Organellen unterteilt ist. Von diesen Organellen sind vor allem zwei am Alterungsprozess beteiligt: die Lysosomen, die für die Entsorgung von Zellabfällen zuständig sind, und die Mitochondrien, die für die Energieproduktion der Zelle verantwortlich sind.

Bei der Energieproduktion können in den Mitochondrien Abfallprodukte entstehen, die im Laufe der Zeit die DNA schädigen können. Die Lysosomen enthalten Verdauungsenzyme, die für den Abbau abgenutzter Zellbestandteile zuständig sind. Wenn sie jedoch selbst geschädigt sind, besteht die Gefahr, dass sie diese Enzyme freisetzen, die schließlich auch die noch gesunden Bestandteile der Zelle abbauen. Aus diesem Grund hat die Wissenschaft die Beeinträchtigung einer dieser beiden Zellstationen mit verschiedenen Krankheiten in Verbindung gebracht, die mit dem fortschreitenden Alter und der Alterung selbst zusammenhängen. Daraus folgt, dass die Gesundheit dieser Organellen für die Gesunderhaltung unserer Zellen und ihre Lebensdauer von entscheidender Bedeutung ist: Unser Organismus versucht, sie zu reparieren, aber es ist nicht bekannt, wie dies geschieht.

Wissenschaftler haben ein Protein entdeckt, das am Alterungsprozess beteiligt ist

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Zumindest bis jetzt: Ein Forscherteam der Universität Osaka (Japan) hat ein Protein identifiziert, das eine Schlüsselrolle beim Schutz dieser zellulären Anlagen zu spielen scheint und sie eliminiert, wenn sie sich nicht erholen. Frühere Studien hatten ergeben, dass ein molekularer Schalter namens TFEB am Schutz und an der Beseitigung geschädigter Mitochondrien und Lysomen beteiligt ist, ohne jedoch zu verstehen, wie er in der Praxis funktioniert. Die japanische Forschung hat hier Abhilfe geschaffen: TFEB wirkt, indem es die Produktion des Proteins HKDC1 erhöht, dessen Spiegel in der Zelle im Falle einer mitochondrialen oder lysosomalen Schädigung ansteigt.

Im Wesentlichen sind HKDC1 und TFEB an der Beseitigung von beschädigten Organellen und potenziell gefährlichen Abfallprodukten beteiligt. Darüber hinaus scheint dieses Protein auch die Kommunikation zwischen den beiden Zellstationen zu unterstützen und so die Heilung von geschädigten Lysosomen zu fördern. Folglich ist HKDC1 ein sehr wichtiger Faktor im Alterungsprozess und könnte innovative Lösungen für die Entwicklung neuer Anti-Aging-Behandlungen bieten. Zellen, die länger als normal leben, sammeln schädliche Abfälle an, und dieses Protein ist für deren Beseitigung verantwortlich. Diese so genannten "Zombie"-Zellen werden mit der Entwicklung alterstypischer Krankheiten in Verbindung gebracht, darunter Alzheimer.

HKDC1-Protein, mögliche neue Therapien für altersbedingte Krankheiten?

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Je gesünder und sauberer die Zellen bleiben, desto mehr verzögert sich die Alterung und unser Körper bleibt gesund. Die Wissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass die Entwicklung von Medikamenten, die direkt auf HKDC1 abzielen, für viele Krankheiten, die durch den Lauf der Zeit verursacht werden, entscheidend sein könnte. Mengying Cui, Hauptautor der Studie, sagte: "Wir haben beobachtet, dass HKDC1 mit einem Protein namens TOM20 kolokalisiert, das in der äußeren Membran von Mitochondrien zu finden ist, und durch unsere Experimente haben wir herausgefunden, dass HKDC1 und seine Interaktion mit TOM20 entscheidend für die PINK1/Parkin-abhängige Mitophagie sind." Mitophagie ist der selektive Abbau von Mitochondrien über verschiedene Wege, hängt aber in der Regel von Proteinen namens PINK1 und Parkin ab. PINK1 reichert sich an der äußeren Membran geschädigter Mitochondrien an und rekrutiert Parkin zu den dysfunktionalen Mitochondrien.

Shuhei Nakamura, Hauptautor der Studie, erklärte: "HKDC1 ist in den Mitochondrien lokalisiert, richtig? Nun, es stellt sich heraus, dass dies auch für den lysosomalen Reparaturprozess entscheidend ist. Lysosomen und Mitochondrien stehen über Proteine namens VDACs miteinander in Kontakt. Konkret ist HKDC1 für die Interaktion mit VDACs verantwortlich. Dieses Protein ist für den Kontakt zwischen Mitochondrien und Lysosomen und damit für die lysosomale Reparatur unerlässlich. Dank seiner Doppelrolle ist das Protein in der Lage, die zelluläre Seneszenz vorherzusagen, indem es beide Organellen in Schach hält. Einfach ausgedrückt: HKDC1 hilft bei der Beseitigung von mitochondrialem Müll und unterstützt die Lysosomen bei der Heilung von Schäden. Das Team hofft nun, dass diese Erkenntnisse zu neuen therapeutischen Ansätzen führen werden. Was halten Sie von dieser interessanten Entdeckung?