Alterung begrenzt die Lebensdauer von Immun-Stammzellen

Stammzellen des Immunsystems mit Erbgutschäden werden aussortiert

In fast allen Geweben des erwachsenen Körpers gibt es sogenannte adulte Stammzellen. Diese undifferenzierten Stammzellen tragen zeitlebens zur Erneuerung der Gewebe bei und können sich aber bei jeder Zellteilung selbst erneuern. Die adulten Stammzellen des Knochenmarks, erneuern nicht nur die roten Blutzellen sondern auch die Zellen des körpereigenen, spezifischen Immunsystems, die Lymphozyten. Blutstammzellen werden im Alter jedoch zunehmend funktionsuntüchtig. Die Max-Planck Forschungsgruppe an der Universität Ulm unter Leitung von Lenhard Rudolph hat nun einen Mechanismus identifiziert, der zum Verlust der Stammzellen des Immunsystems im Rahmen der Alterung führt.

Stammzellen gehören zu den langlebigsten Zellen des menschlichen Körpers. Im Rahmen der Alterung  kommt es zu einer Anhäufung von Schäden im Erbgut der Stammzellen. „Unsere Arbeiten zeigen, dass Schäden an der DNA zur Differenzierung der Stammzellen führen. Hierdurch verlieren die Stammzellen ihre Fähigkeit zur Selbsterneuerung und gehen verloren“, erklärt Lenhard Rudolph. Der Anteil der Blutstammzellen, der das Immunsystem erneuert, ist besonders anfällig und geht in Antwort auf DNA-Schädigung Alters-abhängig besonders schnell verloren.

Die Bedeutung des neu identifizierten Mechanismus könnte nicht nur für die eingeschränkte Funktion des Immunsystems im Rahmen der Alterung von Bedeutung sein. „Es ist denkbar, dass dieser Mechanismus primär zum Schutz vor Krebsentstehung entstanden ist“, mutmaßt Rudolph. Die Auslöschung von geschädigten Stammzellen könnte demnach der Krebsentstehung im jungen Erwachsenenalter vorbeugen, da mutierte Stammzellen aussortiert werden. Die zunehmende Anhäufung von DNA-Schäden führt im Alter dann aber zu Problemen, wenn nicht mehr genügend ungeschädigte Stammzellen zur Aufrechterhaltung des Immunsystems erhalten bleiben.

Jianwei Wang, der die Studie als Erstautor im Rahmen seiner Doktorarbeit durchgeführt hat, denkt bereits einen Schritt weiter. Wenn es gelänge die Lebensspanne der Stammzellen des Immunsystems zu verlängern ohne die Kontrolle gegenüber DNA-Schädigung komplett zu verlieren, wäre es eventuell möglich die Immunfunktion und so den Verlauf von lebensbedrohlichen Infekten im Alter zu verbessern.