Artikel zur Langlebigkeit

Defekte Immunzellen beschleunigen die vorzeitige Alterung

defekte T-Zellen können aufgrund dysfunktionaler Mitochondrien zu einer vorzeitigen Alterung führen
  • T-Zellen, die uns vor Krankheitserregern schützen, können den Alterungsprozess beschleunigen, wenn sie defekt sind. 

  • Wenn T-Zellen ihre Funktion verlieren, beginnen sie, mehr entzündungsfördernde Moleküle zu produzieren, darunter Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-alpha).

  • T-Zellen können aufgrund einer mitochondrialen Dysfunktion defekt werden; Mäuse mit einer Fehlfunktion der Mitochondrien wiesen erhöhte Anzeichen vorzeitiger Alterung und ein erhöhtes Infektionsrisiko auf

  • Mäuse, die entweder zusätzlich NAD+ oder ein Medikament, das TNF-alpha blockierte, erhielten, wiesen verbesserte Gesundheitsmarker auf, was sie aktiver machte und ihr Herz stärkte. 

 

Dieser Artikel wurde ursprünglich auf Science Magazine News veröffentlicht: 

T-Zellen sollen uns vor Krankheitserregern schützen, aber eine neue Mausstudie legt nahe, dass sie auch den Alterungsprozess beschleunigen könnten. Die Blockierung der durch die Zellen verursachten Entzündungen oder die Erhöhung ihrer Versorgung mit einem wichtigen Stoffwechselmolekül verringerte die Schwere einiger altersbedingter Symptome bei Nagetieren, was die Möglichkeit erhöht, dass diese Behandlungen älteren Menschen zugute kommen könnten.

Die Entdeckung ist „ein fantastisches Ergebnis, das einen direkten Zusammenhang zwischen Stoffwechsel, Entzündung und Alterung herstellt“, sagt die Immunologin Kylie Quinn von der RMIT University in Bundoora in Australien. „Sie haben wirklich gründliche Arbeit geleistet, um sicherzustellen, dass es die T-Zellen sind“, die dafür sorgen, dass die Mäuse schnell altern.

Unsere T-Zellen lassen uns mit zunehmendem Alter im Stich und werden zu schwächeren Krankheitserregerbekämpfern. Dieser Rückgang erklärt, warum ältere Menschen anfälliger für Infektionen sind und weniger auf Impfungen ansprechen. Ein Grund dafür, dass T-Zellen mit zunehmendem Alter ins Wanken geraten, ist, dass Mitochondrien, die Strukturen, die als Kraftwerke in den Zellen dienen, versagen.

Aber T-Zellen spiegeln möglicherweise nicht nur das Altern wider. Sie könnten es auch fördern. Ältere Menschen leiden an chronischen Entzündungen im ganzen Körper, die als Inflammaging bezeichnet werden, und Forscher haben vorgeschlagen, dass sie das Altern fördern. T-Zellen können diesen Prozess ankurbeln, weil sie entzündungsstimulierende Moleküle freisetzen.

Um diese Hypothese zu testen, haben die Immunologin María Mittelbrunn vom Gesundheitsforschungsinstitut des Universitätsklinikums 12. Oktober und ihre Kollegen Mäuse genetisch so verändert, dass ihnen in den Mitochondrien ihrer T-Zellen ein Protein fehlt. Diese Veränderung zwingt die Zellen dazu, auf einen weniger effizienten Stoffwechselmechanismus zur Energiegewinnung umzuschalten.

Als die Nagetiere 7 Monate alt waren, was für eine Maus typischerweise die Blüte ihres Lebens ist, schienen sie bereits im Alter von über 30 Jahren zu sein, berichtet das Team heute in „Science“. Im Vergleich zu typischen Mäusen waren die modifizierten Nagetiere langsam und träge. Sie hatten geschrumpfte, schwache Muskeln und waren weniger resistent gegen Infektionen. Wie viele ältere Menschen litten sie unter geschwächten Herzen und verloren einen Großteil ihres Körperfetts.

T-Zellen der veränderten Mäuse schütteten Moleküle aus, die Entzündungen auslösen, fand das Team heraus, was darauf hindeutet, dass die Zellen teilweise für den körperlichen Verfall der Tiere verantwortlich sein könnten. „Das Immunsystem spielt eine Rolle bei der Beschleunigung des Alterungsprozesses“, sagt Mittelbrunn.

Die Wissenschaftler testeten auch, ob sie die Alterungsuhr verlangsamen könnten. Zuerst verabreichten sie den Mäusen ein Medikament, das den Tumornekrosefaktor Alpha (TNF-Alpha) blockiert, eines der entzündungsauslösenden Moleküle, die T-Zellen freisetzen. Die Behandlung erhöhte die Griffkraft der Tiere, verbesserte ihre Leistung im Labyrinth und steigerte die Pumpleistung des Herzens.

Mittelbrunn und Kollegen gaben den Tieren außerdem eine Verbindung, die den Spiegel von Nicotinamidadenindinukleotid (NAD) erhöht, einem Molekül, das für Stoffwechselreaktionen wichtig ist, die es Zellen ermöglichen, Energie aus der Nahrung zu gewinnen. Die zelluläre Konzentration von NAD nimmt typischerweise mit zunehmendem Alter ab, und die Forscher fanden heraus, dass eine Erhöhung bei den Mäusen sie aktiver machte und ihr Herz stärkte.

Medikamente, die TNF-alpha hemmen, sind Standardbehandlungen für Krankheiten wie rheumatoide Arthritis und Morbus Crohn, und mehrere Unternehmen verkaufen mittlerweile Verbindungen, die den NAD-Spiegel erhöhen. „Es wäre eine gute Idee, klinische Studien durchzuführen“, um festzustellen, ob die gezielte Behandlung von TNF-alpha oder NAD einige der Auswirkungen des Alterns verringern könnte, sagt Mittelbrunn.

Andere Forscher bezweifeln jedoch die Relevanz der Ergebnisse für das normale Altern. Wie der Mitochondrienbiologe Navdeep Chandel von der Feinberg School of Medicine der Northwestern University feststellt, sind die Mitochondrien der gentechnisch veränderten Mäuse viel stärker beeinträchtigt als die Mitochondrien vieler älterer Menschen. „Ich wette, bei den meisten von uns sind unsere T-Zellen in Ordnung.“

Er sagt jedoch, dass T-Zellen mit einer Fehlfunktion der Mitochondrien bei manchen Menschen zum Altern beitragen könnten, die scheinbar vorzeitig altern und altersbedingte Krankheiten entwickeln, wenn sie relativ jung sind. Dieser Mechanismus könne „bei ungesunden 70- oder 80-Jährigen“ eine Rolle spielen.

Die Molekularzellbiologin Judith Campisi vom Buck Institute for Research on Aging stimmt dem zu. Die Studie „fügt eine neue Ebene des Verständnisses“ darüber hinzu, wie sich das Immunsystem mit dem Alter verändert, sagt sie. „Inwieweit es das natürliche Altern nachahmt, weiß ich nicht.“

Die Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaft im Mai 2020. 



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