Zellkraftwerk als Jungbrunnen

Mitochondrien sind die „Mini-Kraftwerke“ der Zelle. Sie produzieren Energie und gelten als wichtig für die Alterung aber auch lebensverlängernde Prozesse. Jetzt haben Wissenschaftler durch Versuche an einem einfachen Pilz nachgewiesen, dass die Teilungsaktivität der Mitochondrien dafür eine entschediende Rolle spielt.

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Anders als von Menschen gebaute Kraftwerke sind die Mitochondrien innerhalb der Zelle einem ständigen Wandel unterworfen: sie teilen sich fortwährend und vereinen sich wieder in neuer Zusammensetzung. Den lebensverlängernden Einfluss dieser Zellorganellen haben Wissenschaftler um Professor Heinz D. Osiewacz von der Universität Frankfurt jetzt an einem kleinen, gewöhnlich eher unbeachteten Pilz mit Namen Podospora anserina nachgewiesen.

Bei einer Mutante des Pilzes gelang es ihnen, den Teilungsmechanismus der Mitochondrien durch das Ausschalten eines Genes zu unterbinden. Diese Mutante lebt bis zu elf Mal länger als der Wildtyp, ist aber ähnlich vital. Ihre Mitochondrien bilden regelrechte Netzwerke innerhalb der Zelle. Bei einer weiteren Mutante, bei der das gleiche Gen nicht ausgeschaltet, sondern in vermehrter Zahl vorhanden ist, kann man den gegenteiligen Effekt beobachten, nämlich eine Fragmentierung der Mitochondrien in kleinere Einheiten.

Wie Dr. Christian Scheckhuber und seine Mitarbeiter im Biotechnology Journal berichten, ist das Leben dieser Mutante bei gleichzeitigem oxidativem Stress im Vergleich zum Wildtyp verkürzt. Oxidativer Stress, der Alterungsprozesse von Zellen beschleunigt, wird überwiegend durch Abfallprodukte der Zellatmung ausgelöst: die reaktiven Sauerstoffspezies (ROS). Je älter eine Organismus ist, desto mehr ROS werden produziert. In den Experimenten konnte nun nachgewiesen werden, dass eine Wechselwirkung zwischen Mitochondriendynamik und oxidativem Stress besteht, die einen entscheidenden Einfluss auf Alterungsprozesse hat. Möglicherweise spielen diese Prozesse auch eine Rolle bei der Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen des Menschen.

Auch das menschliche Genom enthält eine dem hier analysierten Teilungsgen vergleichbare Variante. Erkenntnisse, gewonnen aus einem doch primitiv erscheinenden Organismus wie P. anserina, könnten daher wichtige Hinweise geben, die Alterung des Menschen und alternsrelevante Krankheiten besser zu verstehen. Damit eröffnet sich auch die Möglichkeit, Lösungen für ein gesundes Altern zu suchen.

(Universität Frankfurt (Main), 20.06.2008 – NPO)