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Studie zeigt, dass die Verdünnung von Plasma die Alterung bei älteren Mäusen umkehrt

studie zeigt, dass die Verdünnung des Plasmas älterer Mäuse die Zeichen des Alterns umkehrt
  • Die Verdünnung des Blutplasmas älterer Mäuse durch Ersetzen der Hälfte durch Kochsalzlösung und Albumin konnte einige Zeichen des Alterns umkehren, einschließlich der Verjüngung von Gehirn, Leber und Muskeln. 

  • Frühere Untersuchungen ergaben, dass die Gabe des Blutes einer jungen Maus an eine ältere Maus die Zeichen des Alterns umkehrte; Diese Studie weist darauf hin, dass die Entfernung von altem Plasma die gleichen Auswirkungen haben könnte. 

  • In dieser Studie wirkte dieser „neutrale Blutaustausch“ von verdünntem Plasma als molekularer Reset, der entzündliche Proteine ​​im Blut reduziert, die mit zunehmendem Alter erhöht sind. 

Dieser Artikel wurde in den UC Berkeley News veröffentlicht: 

Im Jahr 2005 machten Forscher der University of California in Berkeley die überraschende Entdeckung, dass die Herstellung siamesischer Zwillinge aus jungen und alten Mäusen – so dass sie Blut und Organe teilen – das Gewebe verjüngen und die Zeichen des Alterns bei den alten Mäusen umkehren kann. Die Entdeckung löste eine Flut von Untersuchungen darüber aus, ob das Blut eines Jugendlichen spezielle Proteine ​​oder Moleküle enthalten könnte, die sowohl für Mäuse als auch für Menschen als „Jungbrunnen“ dienen könnten.

Eine neue Studie desselben Teams zeigt jedoch, dass ähnliche altersumkehrende Effekte durch einfache Verdünnung des Blutplasmas alter Mäuse erzielt werden können – es ist kein junges Blut erforderlich.

In der Studie stellte das Team fest, dass der Ersatz der Hälfte des Blutplasmas alter Mäuse durch eine Mischung aus Kochsalzlösung und Albumin – wobei das Albumin lediglich Protein ersetzt, das bei der Entfernung des ursprünglichen Blutplasmas verloren ging – die gleiche oder eine stärkere Verjüngung bewirkt Auswirkungen auf Gehirn, Leber und Muskeln haben als die Paarung mit jungen Mäusen oder der Blutaustausch mit jungen Mäusen. Die Durchführung des gleichen Verfahrens bei jungen Mäusen hatte keine schädlichen Auswirkungen auf deren Gesundheit.

Diese Entdeckung verlagert das vorherrschende Modell der Verjüngung weg von jungem Blut und hin zu den Vorteilen der Entfernung altersbedingter und potenziell schädlicher Faktoren in altem Blut.

„Es gibt zwei Hauptinterpretationen unserer ursprünglichen Experimente: Die erste besagt, dass in den Mäuseverbindungsexperimenten die Verjüngung auf junges Blut und junge Proteine ​​oder Faktoren zurückzuführen war, die mit zunehmendem Alter abnehmen, aber eine ebenso mögliche Alternative ist, dass mit zunehmendem Alter „Man hat einen Anstieg bestimmter Proteine ​​im Blut, die schädlich werden, und diese wurden von den jungen Partnern entfernt oder neutralisiert“, sagte Irina Conboy, Professorin für Bioingenieurwesen an der UC Berkeley und Erstautorin des Mouse-Joining-Artikels von 2005 leitender Autor der neuen Studie.

„Wie unsere Wissenschaft zeigt, erweist sich die zweite Interpretation als richtig. Junges Blut oder Faktoren sind für die verjüngende Wirkung nicht erforderlich; die Verdünnung von altem Blut reicht aus.“

Beim Menschen kann die Zusammensetzung des Blutplasmas durch ein klinisches Verfahren namens therapeutischer Plasmaaustausch oder Plasmapherese verändert werden, das derzeit in den USA von der FDA für die Behandlung verschiedener Autoimmunerkrankungen zugelassen ist. Das Forschungsteam schließt derzeit klinische Studien ab, um festzustellen, ob ein veränderter Plasmaaustausch beim Menschen zur Verbesserung der allgemeinen Gesundheit älterer Menschen und zur Behandlung altersbedingter Krankheiten wie Muskelschwund, Neurodegeneration, Typ-2-Diabetes und Immunschwäche eingesetzt werden könnte .

„Ich denke, es wird einige Zeit dauern, bis die Menschen die Vorstellung wirklich aufgeben, dass junges Plasma Verjüngungsmoleküle oder Silberkugeln für das Altern enthält“, sagte Dobri Kiprov, medizinischer Direktor der Apheresis Care Group und Mitautor der Studie Papier. „Ich hoffe, dass unsere Ergebnisse die Tür für weitere Forschungen zur Nutzung des Plasmaaustauschs öffnen – nicht nur für das Altern, sondern auch für die Immunmodulation.“

Die Studie erscheint online in der Zeitschrift Aging.

Anfang der 2000er Jahre hatten Conboy und ihr Ehemann und Forschungspartner Michael Conboy, ein leitender Forscher und Dozent am Department of Bioengineering der UC Berkeley und Co-Autor der neuen Studie, die Vermutung, dass die Fähigkeit unseres Körpers, beschädigtes Gewebe zu regenerieren, bestehen bleibt Diese Zellen werden uns bis ins hohe Alter in Form von Stammzellen zugeführt, diese Zellen werden jedoch mit zunehmendem Alter durch Veränderungen in unserer Biochemie ausgeschaltet.

„Wir hatten die Idee, dass das Altern tatsächlich dynamischer sein könnte, als die Leute denken“, sagte Conboy. „Wir dachten, dass es durch vorübergehende und sehr reversible Rückgänge in der Regeneration verursacht werden könnte, so dass, selbst wenn jemand sehr alt ist, die Fähigkeit, neues Gewebe in Organen aufzubauen, auf ein junges Niveau wiederhergestellt werden könnte, indem die zerstörten Zellen und Gewebe grundsätzlich durch ersetzt werden.“ gesunde, und dass diese Fähigkeit durch bestimmte Chemikalien reguliert wird, die sich mit dem Alter auf eine Weise verändern, die kontraproduktiv wird.“

Nachdem die Conboys 2005 ihre bahnbrechende Arbeit veröffentlicht hatten, in der sie zeigten, dass die Herstellung siamesischer Zwillinge aus der alten und einer jungen Maus viele Zeichen des Alterns bei der älteren Maus umkehrte, griffen viele Forscher die Idee auf, dass bestimmte Proteine ​​im jungen Blut der Schlüssel zur Entschlüsselung sein könnten die latenten Regenerationsfähigkeiten des Körpers.

Allerdings zeigten im ursprünglichen Bericht und in einer neueren Studie, als Blut zwischen jungen und alten Tieren ausgetauscht wurde, ohne sie physisch zu verbinden, junge Tiere Alterserscheinungen. Diese Ergebnisse zeigten, dass junges Blut, das durch junge Venen zirkuliert, nicht mit altem Blut konkurrieren kann.

Infolgedessen verfolgten die Conboys die Idee, dass der Aufbau bestimmter Proteine ​​mit zunehmendem Alter der Haupthemmer für die Gewebeerhaltung und -reparatur ist und dass die Verdünnung dieser Proteine ​​durch den Blutaustausch auch der Mechanismus hinter den ursprünglichen Ergebnissen sein könnte. Wenn dies zutrifft, würde dies einen alternativen, sichereren Weg zu einer erfolgreichen klinischen Intervention vorschlagen: Anstatt Proteine ​​aus jungem Blut hinzuzufügen, die einem Patienten schaden könnten, könnte die Verdünnung altersbedingter Proteine ​​therapeutisch sein und gleichzeitig eine Erhöhung von ermöglichen junge Proteine, indem Faktoren entfernt werden, die sie unterdrücken könnten.

Um diese Hypothese zu testen, kamen die Conboys und ihre Kollegen auf die Idee, einen „neutralen“ Blutaustausch durchzuführen. Anstatt das Blut einer Maus mit dem eines jüngeren oder älteren Tieres auszutauschen, verdünnten sie einfach das Blutplasma, indem sie einen Teil des Blutplasmas des Tieres durch eine Lösung austauschten, die die grundlegendsten Bestandteile des Plasmas enthielt: Kochsalzlösung und ein Protein namens Albumin. Das in der Lösung enthaltene Albumin füllte lediglich dieses reichlich vorhandene Protein auf, das für die allgemeine biophysikalische und biochemische Blutgesundheit benötigt wird und bei der Entfernung der Hälfte des Plasmas verloren ging.

„Wir dachten: ‚Was wäre, wenn wir etwas Blut neutralen Alters hätten, etwas Blut, das nicht jung oder nicht alt wäre?‘“, sagte Michael Conboy. „Wir machen den Austausch damit und sehen, ob es dem alten Tier noch besser geht. Das würde bedeuten, dass das Tier durch die Verdünnung der schlechten Stoffe im alten Blut besser wird. Und wenn es dem jungen Tier schlechter geht, dann das.“ würde bedeuten, dass die Verdünnung der guten Stoffe im jungen Tier das junge Tier schlechter macht.

Nachdem das Team herausgefunden hatte, dass der neutrale Blutaustausch die Gesundheit alter Mäuse deutlich verbesserte, führte es eine proteomische Analyse des Blutplasmas der Tiere durch, um herauszufinden, wie sich die Proteine ​​in ihrem Blut nach dem Eingriff veränderten. Die Forscher führten eine ähnliche Analyse an Blutplasma von Menschen durch, die sich einem therapeutischen Plasmaaustausch unterzogen hatten.

Sie fanden heraus, dass der Plasmaaustauschprozess fast wie ein molekularer Reset-Knopf wirkt, der die Konzentrationen einer Reihe entzündungsfördernder Proteine ​​senkt, die mit zunehmendem Alter ansteigen, während nützlichere Proteine, wie solche, die die Vaskularisierung fördern, in großer Zahl wieder ansteigen können.

„Einige dieser Proteine ​​sind von besonderem Interesse, und in Zukunft könnten wir sie als weitere therapeutische und medikamentöse Kandidaten in Betracht ziehen“, sagte Conboy. „Aber ich würde vor Wundermitteln warnen. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass die Alterung durch Veränderungen in irgendeinem Protein rückgängig gemacht werden kann. In unserem Experiment haben wir herausgefunden, dass wir ein Verfahren durchführen können, das relativ einfach und von der FDA zugelassen ist, das sich aber gleichzeitig verändert.“ Spiegel zahlreicher Proteine ​​in die richtige Richtung zu lenken.“

Der therapeutische Plasmaaustausch beim Menschen dauere etwa zwei bis drei Stunden und habe keine oder nur geringe Nebenwirkungen, sagte Kiprov, der das Verfahren in seiner klinischen Praxis anwendet. Das Forschungsteam ist dabei, klinische Studien durchzuführen, um besser zu verstehen, wie der therapeutische Blutaustausch am besten zur Behandlung menschlicher Altersbeschwerden eingesetzt werden kann.

Die Studie wurde veröffentlicht in Altern im Mai 2020. 



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