Artikel zur Langlebigkeit

Hasta la Vista Gehirnalterung: Astaxanthin lindert pathologische Gehirnalterung, indem es die Nervenkommunikation fördert

Astaxanthin lindert pathologische Gehirnalterung, indem es die Nervenkommunikation fördert

Mit zunehmender älterer Bevölkerung wird die Alterung des Gehirns allmählich deutlicher. Unter Gehirnalterung versteht man das Alterungsphänomen, das allmählich in Form, Struktur und Funktion des Gehirngewebes auftritt und zu kognitiven Funktionsstörungen wie Lernen und Gedächtnis führt. Aus diesen Gründen ist die Frage, wie durch die Alterung des Gehirns verursachte kognitive Dysfunktionen wirksam verzögert werden können, in verwandten Bereichen zu einem heißen Thema geworden. Obwohl die Mechanismen der Gehirnalterung komplex sind und aus vielen Faktoren bestehen, gilt oxidativer Stress allgemein als die Hauptursache der Gehirnalterung. 

Nun haben Liu und Kollegen gezeigt, dass ein organisches rötliches Pigment mit antioxidativen Eigenschaften in vielen Arten von Meeresfrüchten vorkommt astaxanthin verbesserte und verbesserte das räumliche gedächtnis und die lernfähigkeit von mäusen erhebliche alterung des gehirns. Ihr Artikel wurde veröffentlicht in Forschung zur neuronalen Regeneration zeigt, dass Astaxanthin wirkt, indem es die Konzentration von Faktoren erhöht, die für die Gesundheit des Gehirns und der Synapsen – dem Ort der Übertragung elektrischer Nervenimpulse zwischen zwei Nervenzellen – eine Rolle spielen.

SIRT1 und PGC-1α: Wächter unserer Nervengalaxien

Neuere Studien haben gezeigt, dass das Protein sirtuin 1 oder SIRT1 spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung, Reparatur und dem Schutz von Nerven. Die Wirkung von SIRT1 beeinflusst Signalwege, die an der Lebensfähigkeit und Alterung der Zellen, dem neuronalen Schutz und dem Organstoffwechsel beteiligt sind. Dieses mit der Langlebigkeit verbundene Protein kann den intrazellulären Spiegel reaktiver Sauerstoffspezies regulieren – instabile Moleküle, die Sauerstoff enthalten und leicht mit anderen Molekülen in einer Zelle reagieren – und Zellen vor Schäden durch oxidativen Stress schützen.

PGC-1α, ein relativ neu entdecktes Protein im oxidativen Stresssystem, spielt eine wesentliche Rolle als Faktor, der die Genaktivierung für verschiedene Programme reguliert, beispielsweise für zelluläre antioxidative Enzyme. PGC-1α ist ein zentraler Kontrollfaktor, der die Produktion von Mitochondrien – den Energiezentren der Zellen – in der Zelle reguliert.

Es wurde gezeigt, dass SIRT1 und PGC-1α interagieren. Beispielsweise kann SIRT1 die Initiierung und anhaltende Reaktion von PGC-1α im oxidativen Stresszustand anpassen. Daher wird angenommen, dass SIRT1 die positive biologische Wirkung besitzt, PGC-1α zu stimulieren. Es wurde gezeigt, dass die gemeinsame Wirkung dieser Proteine ​​eine Rolle bei der Synapsenplastizität spielt – der Fähigkeit von Synapsen, sich im Laufe der Zeit als Reaktion auf Zunahmen oder Abnahmen ihrer Aktivität zu verstärken oder zu schwächen.

sirt1- und pgc1-a-Proteine ​​spielen zusammen eine Rolle bei der Synapsenplastizität

Das rosa Pigment: ein Antioxidans, das in Lachs, Garnelen und anderen Meeresfrüchten vorkommt

Astaxanthin ist ein rötliches Pigment, das zu einer Gruppe von Chemikalien gehört, die Carotinoide genannt werden. Es kommt natürlicherweise in bestimmten Algen vor und verursacht die rosa oder rote Farbe von Lachs, Forelle, Hummer, Garnelen und anderen Meeresfrüchten. Dieses organische Pigment spielt eine wichtige Rolle bei antioxidativen und Anti-Aging-Prozessen und schützt außerdem synaptische Proteine. Da oxidativer Stress derzeit als Hauptursache für die Alterung des Gehirns gilt und Astaxanthin den oxidativen Stress unter mehreren pathologischen Bedingungen verbessern kann, untersuchten Liu und Kollegen, ob Astaxanthin therapeutische Auswirkungen auf die Alterung des Gehirns haben könnte.

Astaxanthin leistet seinen besten Terminator-Eindruck gegen die Gehirnalterung

Daher nahm das Forschungsteam ein Mausmodell zur Gehirnalterung und testete in einer Reihe kognitiver Tests, wie sich Astaxanthin auf die Leistung dieser Mäuse auswirkte. Sie nutzten zum Beispiel das Morris-Wasserlabyrinth – einen in der Verhaltensneurowissenschaft weit verbreiteten Test zur Untersuchung des räumlichen Lernens und des Gedächtnisses, bei dem Nagetiere wiederholt in verschiedene Teile eines Beckens gesetzt werden und mithilfe räumlicher Hinweise durch undurchsichtiges Wasser schwimmen, um ein verstecktes, versunkenes Objekt zu finden Plattform. Mithilfe des Morris-Wasserlabyrinths stellten Liu und Kollegen fest, dass Astaxanthin die Zeit, die diese Mäuse brauchten, um die Plattform zu finden, erheblich verkürzte. Dies deutet darauf hin, dass die Behandlung mit Astaxanthin das räumliche Gedächtnis und die Lernfähigkeit dieser Mäuse verbesserte und steigerte.

Auf der Ebene der Zellen und Moleküle waren SIRT1 und PGC-1α im Hippocampus – dem Gehirnbereich, der mit Lernen und Gedächtnis verbunden ist – von Mäusen im Gehirnalter reduziert. Astaxanthin stellte bei diesen Nagetieren die Expression von SIRT1 und PGC-1α wieder her. Dieser Befund weist darauf hin, dass der SIRT1/PGC1α-Signalweg möglicherweise mit der Aktivierung von Genen zusammenhängt, die synaptische Proteine ​​kodieren, sowie mit dem räumlichen Gedächtnis, dem Lernen und den kognitiven Fähigkeiten von Mäusen. 

Die Behandlung mit Astaxanthin erhöhte auch die Spiegel von zwei anderen Proteinen, die für die Gesundheit des Gehirns wichtig sind: dem Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) und Synaptophysin im Hippocampus. BDNF ist ein wichtiges Protein für die Entwicklung des Zentralnervensystems und das Überleben, die Differenzierung, das Wachstum und die Entwicklung von Neuronen. Es kann Nervenschäden und -tod verhindern, den pathologischen Zustand von Neuronen verbessern und die Regeneration geschädigter Neuronen fördern. Synaptophysin spiegelt die Anzahl, Verteilung und Dichte der Synapsen wider und spiegelt auch die Effizienz der synaptischen Übertragung wider. Darüber hinaus sind BDNF und Synaptophysin auch Marker der synaptischen Plastizität, da sie an der Bildung und Rekonstruktion von Synapsen beteiligt sind.

BDNF und Synaptophysin sind ebenfalls Marker der synaptischen Plastizität, da sie an der Bildung und Rekonstruktion von Synapsen beteiligt sind.

Kann Astaxanthin Ihr Gehirn gegen das Altern wappnen?

Obwohl die Frage, wie das Gehirn altert, weiterhin ein Rätsel bleibt, zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Studie, dass Astaxanthin über den SIRT1/PGC-1-Signalweg die Expression von Synaptophysin und BDNF reguliert. Diese Ergebnisse zeigen, dass Astaxanthin über den SIRT1/PGC-1α-Signalweg synaptische Proteine ​​schützen, die Expression von Synaptophysin- und BDNF-Proteinen erhöhen und Lernen, Gedächtnis und kognitive Fähigkeiten verbessern kann.

„Wir werden weiterhin untersuchen, ob Astaxanthin die Expression anderer synaptischer Proteine ​​über den SIRT1/PGC-1-Signalweg hochreguliert, und relevante Studien untersuchen, um die geeignete Astaxanthin-Dosis für klinische Anwendungen auszuwählen“, schlussfolgerten die Autoren.

Darüber hinaus unterstützen diese Ergebnisse die Erprobung von Astaxanthin als potenzielles Therapeutikum gegen die Gehirnalterung beim Menschen. Weitere Experimente sind notwendig, um herauszufinden, ob Astaxanthin die Alterung des Gehirns so beeinflussen kann, wie Arnold Schwarzeneggers Terminator für John Connor – einen Beschützer der Menschheit – ist.

Verweise:

Liu N, Zeng L, Zhang YM, Pan W, Lai H. Astaxanthin lindert pathologische Gehirnalterung durch die Hochregulierung von synaptischen Proteinen im Hippocampus. Neuronale Regeneration res. 2021;16(6):1062-1067. doi:10.4103/1673-5374.300460



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