Wenn Menschen älter werden, fühlen sie sich oft schlapp und sind weniger mobil und aktiv. Dies kann teilweise darauf zurückgeführt werden, dass die Mitochondrien - die winzigen Kraftwerke in unseren Zellen, die Energie liefern und den Stoffwechsel regulieren - mit zunehmendem Alter an Aktivität verlieren.

Warum dieser Funktionsverlust im Laufe der Alterung erfolgt, ist größtenteils unklar. Wissenschaftler vom Exzellenzcluster für die Alternsforschung CECAD der Universität zu Köln und am Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns haben entdeckt, dass die Kommunikation zwischen den Zellkraftwerken und anderen Teilen der Zelle wie dem Lyosom eine Schlüsselrolle für den Funktionsverlust von Mitochondrien spielt. Professor Dr. Adam Antebi hat die Studie geleitet, die unter dem Titel „NFYB-regulates mitochondrial function and longevity via lysosomal prosaposin“ in Nature Metabolism veröffentlicht ist.

In der Studie wurde mit dem Fadenwurm C. elegans gearbeitet. Mehr als die Hälfte der Gene dieses Modelltieres ähneln denen des Menschen, und auch die Mitochondrien von C. elegans büßen wie beim Menschen mit dem Alter immer mehr Funktionen ein.

Die Kölner Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten nun erstmals ein Protein namens NFYB-1 identifizieren, das sich im Zellkern aufhält und dort Gene an- und abschaltet, die für die Aktivität der Mitochondrien verantwortlich sind. Die Menge des regulierenden NFYB-1 Proteins selbst nimmt im Laufe des Alterungsprozesses ab.  

Wenn das NFYB-1 Protein fehlt, so zeigte sich, funktionieren die Mitochondrien weniger gut und die Lebensspanne der Würmer wurde kürzer.  

Überraschenderweise entdeckten die Wissenschaftler, dass das Protein NFYB-1 die Aktivität der Mitochondrien durch das Lysosom steuert. Das Lysosom ist ebenfalls ein Teil der Zelle; an ihm werden grundlegende Moleküle abgebaut, um als Nährstoffe wiederverwendet zu werden. „Wir glauben, dass das Lysosom über spezielle Fette, den sogenannten Cardiolipinen und Ceramiden, mit den Mitochondrien kommuniziert“, sagt Adam Antebi.

Bemerkenswert sei, dass die mitochondriale Funktion und die Gesundheit der mutierten Würmer durch die Zugabe von Cardiolipin im Futter wiederherstellt werden konnte. Da Cardiolipine und Ceramide für menschliche Mitochondrien ebenfalls essentiell sind, könnte ein besseres Verständnis, wie diese Fette zur Kommunikation zwischen den Zellbestandteilen beitragen, auch zu gesunderem Altern des Menschen beisteuern, so Antebi.

Inhaltlicher Kontakt:
Professor Dr. Adam Antebi
CECAD und Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns
+49 221 379 70 502
aantebiage.mpg.de

Zur Veröffentlichung:
https://www.nature.com/articles/s42255-020-0200-2