Hallmark of Ageing: Verkürzung der Telomere
Schutz für die Enden unseres Erbguts
Am Anfang unseres Lebens wächst aus einer einzelnen Zelle ein ganzer Organismus heran. Dieser Vorgang erfordert viele Zellteilungen bis die 10.000.000.000.000 Zellen entstanden sind, aus denen unser Körper besteht. Jedes Mal, wenn eine Zelle sich teilt, geht aber ein Stückchen an den Enden unserer DNA verloren. Um zu verhindern, dass dabei wichtige Informationen (Gene) verloren gehen, sitzen die Telomere wie Schutzkappen für unsere Erbinformation an den Enden der DNA. Sie nutzen sich jedoch mit der Zeit ab.
Telomere werden nur in manchen Zellen aktiv verlängert
In Stammzellen und Keimzellen verlängert das Enzym Telomerase die Telomere wieder. Somit können diese Zellen sich beliebig oft teilen, ohne dass wichtige Informationen verloren gehen. Alle anderen Zelltypen haben diese Fähigkeit jedoch verloren und können das nicht. Eine Ausnahme sind Krebszellen. In ihnen wird die Telomerase wieder aktiviert und sie können sich unkontrolliert vermehren.
Zu kurze Telomere tragen zum Altern bei
Der Nachteil nach vielen Zellteilungen ist, dass die Telomere besonders kurz werden, sie schützen die DNA nicht mehr. Die betroffene Zelle teilt sich nicht weiter und wird seneszent. Das führt dazu, dass Gewebe und Organe sich nicht mehr gut regenerieren können. Die „alten“ seneszenten Zellen geben entzündungsfördernde Stoffe ab, stören die Funktionen der Organe und tragen zum Altern bei.
Unser Alter, unsere Gene und unsere Lebensweise beeinflussen, wie schnell sich die Telomere verkürzen. Auch einige Krankheiten wie z.B. Dyskeratose congenita, Aplastische Anämie oder das Revesz-Syndrom werden durch Telomere, die sich schneller verkürzen, ausgelöst. Patienten leiden dann an typischen Anzeichen vorzeitigen Alterns wie grauen Haaren, Haarausfall, Osteoporose und Insulinresistenz (Diabetes).
Welche Mechanismen kurze Telomere davor schützen können, eine Zelle seneszent zu machen, wird in verschiedenen Projekten eines Graduiertenkollegs in Mainz untersucht.
Verjüngung durch Einschalten von Telomerase in „alten“ Zellen
Ein Ansatz gegen das Altern ist es, Telomerase in „alten“ Zellen zu aktivieren und so die Länge der Telomere wiederherzustellen. Diese Methode wird bereits erfolgreich in Modellorganismen getestet: wird Telomerase in Darmzellen von Zebrafischen eingeschaltet, so verbessern sich alternsbedingte Probleme in mehreren Organsystemen des Fisches. Im Menschen müsste aber sichergestellt werden, dass Telomerase nur in den beabsichtigten Zellen aktiviert wird, da sonst das Risiko für Krebs steigt.
Verjüngung durch Entfernen seneszenter Zellen
Ein anderer vielversprechender Ansatz, der bereits in Pilotstudien mit Menschen untersucht wird, sind Senolytika. Diese Substanzen töten gezielt seneszente Zellen und könnten so das betroffene Gewebe verjüngen.
