Wie ein einziges Molekül Stammzellen in „junge“ und „alte“ trennt

Bearbeitet von: Svitlana Velhush

Bei alten Mäusen zerfallen die Muskelstammzellen unerwartet in zwei ungleiche Gruppen: Die eine behält die Fähigkeit, Gewebe wirksam zu regenerieren, die andere verliert sie fast. Der Unterschied zwischen ihnen läuft auf den Spiegel eines einzigen Antioxidans hinaus — des Glutathions.

Diese in Cell Metabolism veröffentlichte Entdeckung stammt von einer Gruppe unter der Leitung von Thomas Rando am Zentrum für Regenerative Medizin der UCLA. Die Forscher zeigten, dass die Stammzellpopulation bei jungen Mäusen homogen und reich an Glutathion ist. Mit dem Alter entsteht eine zweite, an diesem Stoff verarmte Subpopulation, die die Reparatur des geschädigten Muskels schlecht bewältigt.

Als die Wissenschaftler den Glutathionspiegel in den „schwachen“ alten Zellen künstlich erhöhten, verbesserte sich ihre Regenerationsfähigkeit merklich. Das umgekehrte Experiment — die Erschöpfung des Glutathions in jungen Zellen — verwandelte sie in funktionell alte. Somit fungiert der Glutathionstoffwechsel als einer der entscheidenden Schalter, die bestimmen, wie sich eine Zelle beim Altern verhalten wird.

Die Arbeit wurde von der Glenn Foundation, den National Institutes of Health der USA und dem Department of Veterans Affairs finanziert. Die Ergebnisse wurden an Mäusen gewonnen; direkte Daten darüber, wie wirksam und sicher eine entsprechende Intervention beim Menschen wirken würde, gibt es bislang nicht. Die Studie erhebt nicht den Anspruch auf eine universelle Lösung des Alterungsproblems, sondern weist lediglich auf einen konkreten molekularen Hebel hin.

Stellen Sie sich die Zelle als einen Handwerker vor, der für präzise Arbeit einen ständigen Vorrat an „Korrosionsschutz“-Stoff benötigt. Wenn der Vorrat erschöpft ist, arbeitet der Handwerker weiter, doch tut er dies langsamer und mit vielen Fehlern. Das Glutathion ist in diesem Fall keine Wunderpille, sondern genau jene Ressource, deren Mangel die Zelle in einen weniger effizienten Modus versetzt.

Die Entdeckung unterstreicht, dass das Altern auf Gewebeebene ein uneinheitlicher Prozess ist: Selbst innerhalb einer einzigen Zellpopulation existieren verschiedene „Alter“ nebeneinander. Das erschwert die Suche nach universellen Therapien, eröffnet zugleich aber die Möglichkeit einer gezielten Einwirkung auf konkrete Subpopulationen.

Letztlich erinnert die Arbeit von Rando daran, dass das Regenerationspotenzial des Organismus nicht nur von der Anzahl der Stammzellen abhängt, sondern auch von ihrem inneren biochemischen Zustand.

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Quellen

  • Scientists identify a method to rejuvenate old stem cells

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