Artikel zur Langlebigkeit

Überprüfung neuerer Forschungsergebnisse zum Zusammenhang zwischen Autophagie und Altern

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Die Autoren des heutigen Open-Access-Rezensionspapiers konzentrieren sich auf aktuelle Forschungsergebnisse zu autophagie und Alterung, insbesondere mit Fliegen als modellorganismus. Als Autophagie bezeichnet man eine Reihe zellulärer Erhaltungsprozesse, die für die Wiederverwertung beschädigter Zellbestandteile, molekularer Maschinen und Stoffwechselabfälle verantwortlich sind. In chaperon-vermittelte Autophagie, selektiv chaperon-Proteine andere Moleküle aufnehmen und transportieren lysosomen zur Demontage. In bei der Makroautophagie werden unerwünschte Zellbestandteile von einem verschlungen autophagosom, das dann zu einem Lysosom wandert und mit diesem verschmilzt. In bei der Mikroautophagie verschlingt ein Lysosom das Material, um es direkt zu recyceln. Ein Lysosom ist immer das Ende der Reise, wo eine Mischung aus enzyme reduziert Strukturen und Moleküle in wiederverwendbare Einzelteile.

Eine beträchtliche Mehrheit der Eingriffe, die nachweislich den Alterungsprozess bei kurzlebigen Laborarten (z. B. Fliegen) verlangsamen, beinhalten eine erhöhte Autophagie. Viele, wie z kalorienrestriktion bringt ohne funktionelle Autophagie überhaupt keine Vorteile. Wenn Zellen im Laufe der Zeit besser erhalten bleiben und weniger ausgeprägte molekulare Schäden auftreten, die weitere nachgelagerte Folgen haben können, führt dies zu einem langsameren Rückgang altersbedingter Funktionsstörungen und Krankheiten. Dies hat zu einer Vielzahl von Forschungsprojekten und mindestens einem Start-up-Biotech-Unternehmen geführt, das sich auf die Entwicklung von Therapien konzentriert, die den Betrieb der Autophagie beschleunigen und so die menschliche Gesundheit verbessern können.

Das plausible Ausmaß der Vorteile, die sich aus einer auf Autophagie basierenden Therapie ergeben, lässt sich anhand der Auswirkungen regelmäßiger Therapien erkennen übung und kalorienbeschränkung in Menschen. Das Ergebnis ist eine Verbesserung der Gesundheit, aber keine signifikante Verlängerung der Lebenserwartung. Aus evolutionären Gründen haben Stressreaktionsmechanismen eine einen viel größeren relativen Einfluss auf die Lebensdauer kurzlebiger Arten. Mäuse leben bei eingeschränkter Kalorienaufnahme 40 % länger und profitieren gleichzeitig von einer verstärkten Autophagie, während dies beim Menschen ganz sicher nicht der Fall ist. Dies ist höchstwahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass saisonale Hungersnöte einen viel größeren Teil der Lebensspanne einer Maus andauern und die Reaktion auf Kalorienrestriktion sich weiterentwickelt hat fitness in diesem Szenario.

Der Artikel wurde erstmals auf FightAging.org veröffentlicht

„Neben der Beschreibung der Merkmale des Alterungsprozesses ist die wichtigste Erkenntnis der Alterungsforschung, dass Altern heute als ein formbarer Prozess betrachtet wird. Die Lebensdauer von Organismen kann sowohl durch Umwelt- als auch genetische Merkmale und, was noch wichtiger ist, ihre Gesundheitsspanne verlängert werden.“ kann gleichzeitig während des Alterns verbessert werden, was zeigt, dass es möglich ist, das ultimative Ziel der Alterungsforschung zu erreichen. In jüngster Zeit gibt es immer mehr Beweise dafür, dass Veränderungen der Autophagie, der wichtigste selbstzerstörerische Prozess von eukaryotisch zellen spielen wahrscheinlich eine zentrale Rolle im Alterungsprozess.

Beobachtungen in verschiedenen Organismen deuten darauf hin, dass Alterung und Autophagie in einem bidirektionalen Zusammenhang miteinander stehen. Einerseits zeigt der autophagische Abbau einen altersabhängigen Rückgang und eine Beeinträchtigung der Autophagie trägt zur Entwicklung altersassoziierter Krankheiten bei. Andererseits hängen lebensverlängernde Interventionen hinsichtlich ihrer positiven Auswirkungen auf die Langlebigkeit weitgehend von der Autophagiemaschinerie ab. Bemerkenswerterweise scheinen mehrere Langlebigkeitspfade bei der Autophagie zusammenzulaufen, und genetische oder umweltbedingte Faktoren, die die Lebensdauer über diese Pfade beeinflussen, entfalten ihre Wirkung zumindest teilweise über die Modulation der Autophagie. Diese Beobachtungen weisen auf die Schlüsselrolle der Autophagie beim Altern hin und legen nahe, dass eine erhöhte Autophagie zumindest einen Teil der zellulären Schäden kompensieren kann merkmale des Alterns. Somit können die Haushaltsfunktionen der Autophagie der Anhäufung von Zellschäden entgegenwirken, die als Hauptmechanismus für die Alterung gelten.

Studium in tiermodelle einschließlich Drosophila ergab, dass Autophagiedefekte zu einem raschen Rückgang führen neuromuskulär funktion, neurodegeneration, Stressempfindlichkeit (z. B. Hungern usw.) oxidativer Schaden) und Stammzellverlust. Bemerkenswert: Kürzlich identifizierter Mensch Atg-Gen mutationen verursachen ähnliche Symptome, einschließlich ataxia und mentale Behinderung. Physiologisch ist bekannt, dass die autophagische Aktivität mit zunehmendem Alter abnimmt, und dieser Defekt trägt wahrscheinlich zur Entwicklung solcher altersbedingten Krankheiten bei. Viele Manipulationen, die die Lebensdauer verlängern (einschließlich diätetische Einschränkung, reduziert TOR-Kinase-Signalisierung, Bewegung oder Behandlung mit verschiedenen Anti-Aging-Substanzen) erfordern Autophagie wegen ihrer positiven Wirkung auf die Langlebigkeit, was auf die Schlüsselrolle dieses Haushaltsprozesses hinweist. Wichtig ist, dass genetische (z. B. Atg8a überexpression in beiden neuronen oder Muskel) oder pharmakologisch (z. B. Fütterung). rapamycin oder spermidin bei Tieren) wurde die Förderung der Autophagie erfolgreich eingesetzt, um die Lebensdauer von Drosophila zu verlängern, was darauf hindeutet, dass dieser intrazelluläre Abbauweg Zellen und Organismen verjüngen kann.“

Studie veröffentlicht in Frontiers in Cell and Developmental Biology am 24. Juli 2019

 



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