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Uni Mainz Was Lebewesen altern lässt

Mainzer Molekularbiologen sehen in der Zellreinigung einen Schlüsselfaktor für das Altern. Der Prozess scheint ein „Nebenprodukt der Evolution“ zu sein.

Fadenwürmer
Forscher entdecken bei einem Fadenwurm genetische Faktoren, die junge Tiere fit halten, im fortgeschrittenen Alter jedoch den Verfall beschleunigen. Foto: Imago

Tiere tun es, ebenso die Menschen und sogar Pflanzen – auf unterschiedliche Weise zwar, aber doch mit dem immer gleichen Ende: Das Altern ist ein unabwendbarer, bislang nicht umkehrbarer und nicht aufzuhaltender Prozess, der nahezu alles ereilt, was auf der Erde kreucht und fleucht. So weit verbreitet dieser biologische Vorgang ist, so unvollständig ist er doch erforscht.

Man weiß, dass die Gene dabei eine Rolle spielen, die Umwelt und die Art, wie das Leben geführt wird – und auch, dass es beim Altern eine große Vielfalt gibt. Doch warum altern Lebewesen überhaupt? 

Bei der Beantwortung dieser Frage ist die Forschung jetzt einen Schritt weiter gekommen: Wissenschaftler des Instituts für Molekulare Biologie an der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz haben bei einem Fadenwurm der Art Caenorhabditis elegans genetische Faktoren entdeckt, die junge Tiere fit halten, im fortgeschrittenen Alter jedoch den Verfall beschleunigen.

Altersforscher in Mainz sprechen von Durchbruch

Die Molekularbiologen um Projektleiter Holger Richly sehen zudem Hinweise, dass der Alterungsprozess als ein „zwangsläufiges Nebenprodukt der Evolution“ entstanden ist. Die in der Fachzeitschrift „Genes & Development“ veröffentlichten Erkenntnisse werden in einer Mitteilung der Universität Mainz als „Durchbruch bei der Erforschung des Alterungsprozesses“ bezeichnet. 

Die von den Wissenschaftlern identifizierten Gene steuern in den Zellen der Fadenwürmer die „Autophagie“, einem auch bei Menschen ablaufenden Mechanismus der Zellen , mit dem diese nicht mehr funktionsfähige Bestandteile abbauen; man könnte sie etwas flapsig auch als Abfälle bezeichnen. Diesem Reinigungsprozess schreibt die Wissenschaft gesundheitsfördernde Eigenschaften zu. So geht man davon aus, dass es einen Zusammenhang zwischen einer nicht mehr funktionierenden Autophagie und neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, oder Parkinson gibt.

Man könnte nun annehmen, dass es sinnvoll sein müsste, würden die Säuberungsaktivitäten in der Zelle stetig laufen. Doch so einfach scheint es nicht. Die Mainzer Forscher stellten bei ihren Experimenten im Gegenteil fest, dass sich die Lebensspanne der Fadenwürmer verlängerte, wenn die Autophagie in älteren Tieren herunterreguliert wurde.

Schneller altern kann sich lohnen

Die Wissenschaftler bestätigen damit eine 60 Jahre alte Theorie des Evolutionsbiologen George C. Williams, die bislang noch nie bewiesen werden konnte. Der US-Amerikaner hatte die These aufgestellt, dass es sich für eine Spezies lohne, einen schnelleren Alterungsprozess in Kauf zu nehmen, wenn sie dafür in der Jugend vitaler sei und möglichst viele gesunde Nachkommen in die Welt setzen könne. Williams ging deshalb davon aus, dass sich in der Evolution vor allem jene Gene durchsetzen konnten, deren Eigenschaften sich für den jungen Organismus und die Fortpflanzung positiv auswirken – mit den Preis negativer Folgen im Alter. 

Ein Experiment am Max-Planck-Institut für die Biologie des Alterns in Köln hatte diese These bereits bekräftigt: Auch diese Forscher arbeiteten mit Fadenwürmern, denen sie die Keimzellen entnahmen. Das Ergebnis: War für die Tierchen die Fortpflanzung unmöglich geworden, so schien sich in ihren Zellen ein Schalter umzulegen; ihre Lebensspanne verlängerte sich um 60 Prozent.

Die Mainzer Wissenschaftler schauten sich bei ihren Experimenten das Erbgut des Fadenwurms genauer an. Obwohl sie „nur“ 800 von rund 20.000 Genen untersuchten, konnten sie schon 30 Gene finden, die sich genau so verhielten, wie es George C. Williams postuliert hatte. 30 von 800 – das sei eine „beachtliche Anzahl“, findet Jonathan Byrne, einer der beiden Hauptautoren der Studie. Es sei davon auszugehen, dass noch viele andere Gene gefunden werden könnten, die sich nach diesem Prinzip verhalten.

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