Hormon-Rezeptoren gegen das Altern

Hormon-Rezeptoren steuern möglicherweise nicht nur beim Fadenwurm, sondern auch beim Menschen den Einfluss der Ernährung auf die Lebenserwartung

7. August 2013

Weniger Kalorien verlängern die Lebenserwartung vieler Arten. Doch warum eine Diät beispielsweise Fruchtfliegen und Fadenwürmer länger leben lässt, war bislang unbekannt. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in Köln haben nun entdeckt, dass bei Fadenwürmern ein Hormon-Rezeptor für den Zusammenhang zwischen Ernährung und Lebenserwartung verantwortlich ist. Das Rezeptorprotein NHR-62 verlängert die Lebensspanne der Tiere um 20 Prozent, wenn diese weniger Kalorien zu sich nehmen. Darüber hinaus haben sie in einer weiteren Studie herausgefunden, dass der Hormon-Rezeptor NHR-8 die Entwicklung zum erwachsenen Tier und das maximale Lebensalter der Würmer beeinflusst. Möglicherweise regulieren verwandte Rezeptoren auch die Lebenserwartung beim Menschen.

Der Fadenwurm Caenorhabditis elegans ist ein beliebter Modellorganismus der Entwicklungsbiologie.

Der Fadenwurm Caenorhabditis elegans lebt nicht lange: Nach 20 Tagen ist meistens schon Schluss. Für Wissenschaftler macht ihn das zu einem idealen Forschungsobjekt, denn sie können so innerhalb von kurzer Zeit den kompletten Lebenszyklus des Wurms untersuchen. Außerdem ist das Erbgut des aus weniger als tausend Zellen aufgebauten Organismus komplett analysiert. Viele der Wurm-Gene kommen in ähnlicher Form auch beim Menschen vor. Die Forscher um Adam Antebi vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns wollen deshalb mithilfe von Caenorhabditis elegans herausfinden, wie Hormone das Altern steuern. Sie interessieren sich dabei besonders für die Hormon-Rezeptoren im Zellkern, die die Aktivität von Stoffwechsel-Genen regulieren.

Die Ergebnisse der Kölner Forscher zeigen, dass der Rezeptor NHR-62 aktiv sein muss, damit eine verringerte Kalorienzufuhr in vollem Maß lebensverlängernd wirkt: Mit aktivem NHR-62 lebt Caenorhabdititis elegans bei reduzierter Kalorienaufnahme 25 Prozent länger. „Offenbar gibt es ein unbekanntes Hormon, das die Lebensspanne über NHR-62 kontrolliert. Wenn wir dieses Hormon finden und dem Wurm verabreichen, könnten wir möglicherweise seine Lebenszeit auch ohne den Umweg über die Kalorienzufuhr verlängern“, erklärt Antebi.

Eine Diät hat darüber hinaus starke Auswirkungen auf die Aktivierung von Genen: Von den rund 20.000 Wurm-Genen ändern 3.000 ihre Aktivität, 600 davon werden alleine von NHR-62 reguliert. Es gibt folglich viele weitere Kandidaten-Gene, die die Lebenserwartung beeinflussen. Die Max-Planck-Forscher vermuten zudem, dass die Hormon-Rezeptoren nicht nur das maximale Lebensalter des Fadenwurms kontrollieren, sondern auch das des Menschen. Denn der Mensch besitzt NHR-62-ähnliche Rezeptoren, sogenannte HNF-4 alpha.

Die Ernährung beeinflusst aber die Lebensspanne auch noch auf andere Art. Eine weitere Studie der Wissenschaftler hat nämlich ergeben, dass Würmer ohne den Hormon-Rezeptor NHR-8 einerseits länger in einem „vorpubertären“ Jugendstadium verharren, bevor sie ausgewachsen sind. Sie sterben dann aber auch früher als Tiere mit Rezeptor. NHR-8 ist ein Rezeptor im Zellkern, der die für das Cholesterol-Gleichgewicht des Organismus zuständig ist. „Ohne ihn kann der Wurm aus dem Cholesterol nicht genügend Steroid-Hormone bilden und wird dadurch später geschlechtsreif. Außerdem verändert sich sein Fettstoffwechsel und seine Lebenserwartung sinkt“, sagt Antebi. Auch von NHR-8 gibt es ähnliche Varianten beim Menschen. Der Cholesterol-Stoffwechsel könnte also möglicherweise auch die körperliche Entwicklung und Lebenserwartung des Menschen beeinflussen.

SD/HR

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