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Verlangsamung des kognitiven Rückgangs und Verbesserung der Mitochondrienfunktion durch Löschung des Tau-Proteins bei Mäusen

Verlangsamung des kognitiven Rückgangs und Verbesserung der Mitochondrienfunktion durch Löschung des Tau-Proteins bei Mäusen
  • Das Entfernen des Proteins Tau führte bei normal gealterten Mäusen zu einer Verbesserung der kognitiven Fähigkeiten und der Mitochondrienfunktion.

  • Der Aufbau von Tau-Protein spielt eine entscheidende Rolle bei der Entstehung der Alzheimer-Krankheit.

  • In dieser Studie reduzierte die Deletion von Tau oxidative Schäden, erhöhte die ATP-Produktion und verringerte die Mitochondrienpermeabilität.

Der folgende Kommentar wurde von Reason auf FightAging.org gepostet:

Tau ist an der Alzheimer-Krankheit und anderen Tauopathien beteiligt; Es ist eines der wenigen Proteine ​​im Körper, das auf natürliche Weise so verändert werden kann, dass die Aggregation des Proteins zu festen Ablagerungen gefördert wird, die für Zellen toxisch sind. Tau wird in Nervenzellen stark exprimiert und unterstützt die Funktion des Mikrotubuli-Netzwerks der Zelle. Es spielt auch eine Rolle bei anderen Prozessen, die für Nervenzellen charakteristisch sind, beispielsweise bei der synaptischen Übertragung. Mäuse, denen Tau fehlt, weisen Probleme bei der Regulierung des Insulinstoffwechsels und -verhaltens auf. Dies hindert jedoch nicht die Erforschung verringerter Tau-Werte als Grundlage für Therapien zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit. Im Zuge dieser Arbeit haben Forscher herausgefunden, dass Tau die Mitochondrienfunktion beeinflusst, ein weiteres heißes Thema in der Wissenschaft des Alterns und altersbedingter Krankheiten.

Diese Studie (Auszug) wurde im Februar 2021 in Frontiers in Neuroscience veröffentlicht: 

Altern ist ein irreversibler Prozess und der Hauptrisikofaktor für die Entwicklung neurodegenerativer Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit (AD). Mitochondriale Beeinträchtigung ist ein Prozess, der oxidative Schäden und ATP-Defizit erzeugt; Beide Faktoren sind wichtig für den Gedächtnisverlust, der während des normalen Alterns und bei AD auftritt. Tau ist ein Mikrotubuli-assoziiertes Protein, das einen starken Einfluss sowohl auf die Morphologie als auch auf die Physiologie von Neuronen hat. Bei AD erfährt das Tau-Protein posttranslationale Modifikationen, die eine relevante Rolle beim Ausbruch und Fortschreiten dieser Krankheit spielen könnten. Außerdem könnten diese abnormalen Tau-Formen während der physiologischen Alterung auftreten, was mit einer in diesem Stadium vorhandenen Gedächtnisstörung zusammenhängen könnte.

Wir haben zuvor gezeigt, dass die Tau-Ablation die Mitochondrienfunktion und die kognitiven Fähigkeiten bei jungen Wildtyp-Mäusen verbessert. Der mögliche Beitrag von Tau während des Alterns, der die Entwicklung von AD prädisponieren könnte, ist jedoch unklar. Hier zeigen wir, dass die Tau-Deletion kognitive Beeinträchtigungen verhindert und die Mitochondrienfunktion während des normalen Alterns verbessert, was sich in einer Verringerung oxidativer Schäden und einer erhöhten ATP-Produktion zeigt. Bemerkenswerterweise beobachteten wir einen Rückgang der Cyclophilin-D (CypD)-Spiegel bei alten Tau-/- Mäusen, was zu einer erhöhten Kalziumpufferung und einer verringerten Öffnung der Mitochondrien-Permeabilitätsübergangsporen (mPTP) führte.

Das mPTP ist eine mitochondriale Struktur, deren Öffnung von der CypD-Expression abhängt, und neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass dies eine wesentliche Rolle im neurodegenerativen Prozess bei AD spielen könnte. Im Gegensatz dazu beeinträchtigt die Hippocampus-CypD-Überexpression bei alten Tau-/--Mäusen die Mitochondrienfunktion, was sich in einem ATP-Defizit, einer erhöhten mPTP-Öffnung und Gedächtnisverlust zeigt; Alle Effekte wurden in der AD-Pathologie beobachtet. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Fehlen von Tau altersbedingte kognitive Beeinträchtigungen verhindert, indem es die Mitochondrienfunktion aufrechterhält und die mPTP-Öffnung durch einen CypD-abhängigen Mechanismus verringert. Diese Erkenntnisse sind neu und stellen einen wichtigen Fortschritt in der Untersuchung dar, wie Tau zum kognitiven und mitochondrialen Versagen beiträgt, das während des Alterns und der Alzheimer-Krankheit im Gehirn auftritt.



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