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Weniger Kalorien verlängern die Lebenserwartung vieler Arten. Doch warum eine Diät zum Beispiel Fadenwürmer länger leben lässt, war bislang unbekannt. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns entdeckten nun, dass bei Fadenwürmern ein Hormon-Rezeptor den Zusammenhang zwischen Ernährung und Lebenserwartung verantwortet. Das Rezeptorprotein NHR-62 verlängert die Lebensspanne der Tiere um 20 Prozent, wenn sie die Kalorienzufuhr reduzieren. In einer weiteren Studie zeigten sie, dass der Hormon-Rezeptor NHR-8 die Entwicklung zum erwachsenen Tier und das maximale Lebensalter der Würmer beeinflusst. Womöglich steuern verwandte Rezeptoren auch die Lebenserwartung beim Menschen.
Der Fadenwurm Caenorhabditis elegans lebt nicht lange: Nach 20 Tagen ist meistens schon Schluss. Für Wissenschaftler macht ihn das zu einem idealen Forschungsobjekt, denn sie können so innerhalb von kurzer Zeit den kompletten Lebenszyklus des Wurms untersuchen. Außerdem ist das Erbgut des aus weniger als tausend Zellen aufgebauten Organismus komplett analysiert. Viele der Wurm-Gene kommen in ähnlicher Form auch beim Menschen vor. Die Forscher um Adam Antebi vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns wollen deshalb mithilfe von Caenorhabditis elegans herausfinden, wie Hormone das Altern steuern. Sie interessieren sich dabei besonders für die Hormon-Rezeptoren im Zellkern, die die Aktivität von Stoffwechsel-Genen regulieren.
Die Ergebnisse der Kölner Forscher zeigen, dass der Rezeptor NHR-62 aktiv sein muss, damit eine verringerte Kalorienzufuhr in vollem Maß lebensverlängernd wirkt: Mit aktivem NHR-62 lebt Caenorhabdititis elegans bei reduzierter Kalorienaufnahme 25 Prozent länger. „Offenbar gibt es ein unbekanntes Hormon, das die Lebensspanne über NHR-62 kontrolliert. Wenn wir dieses Hormon finden und dem Wurm verabreichen, könnten wir möglicherweise seine Lebenszeit auch ohne den Umweg über die Kalorienzufuhr verlängern“, erklärt Antebi.
Eine Diät hat darüber hinaus starke Auswirkungen auf die Aktivierung von Genen: Von den rund 20.000 Wurm-Genen ändern 3.000 ihre Aktivität, 600 davon werden alleine von NHR-62 reguliert. Es gibt folglich viele weitere Kandidaten-Gene, die die Lebenserwartung beeinflussen. Die Max-Planck-Forscher vermuten zudem, dass die Hormon-Rezeptoren nicht nur das maximale Lebensalter des Fadenwurms kontrollieren, sondern auch das des Menschen. Denn der Mensch besitzt NHR-62-ähnliche Rezeptoren, sogenannte HNF-4 alpha.
Die Ernährung beeinflusst aber die Lebensspanne auch noch auf andere Art. Eine weitere Studie der Wissenschaftler hat nämlich ergeben, dass Würmer ohne den Hormon-Rezeptor NHR-8 einerseits länger in einem „vorpubertären“ Jugendstadium verharren, bevor sie ausgewachsen sind. Sie sterben dann aber auch früher als Tiere mit Rezeptor. NHR-8 ist ein Rezeptor im Zellkern, der die für das Cholesterol-Gleichgewicht des Organismus zuständig ist. „Ohne ihn kann der Wurm aus dem Cholesterol nicht genügend Steroid-Hormone bilden und wird dadurch später geschlechtsreif. Außerdem verändert sich sein Fettstoffwechsel und seine Lebenserwartung sinkt“, sagt Antebi. Auch von NHR-8 gibt es ähnliche Varianten beim Menschen. Der Cholesterol-Stoffwechsel könnte also möglicherweise auch die körperliche Entwicklung und Lebenserwartung des Menschen beeinflussen.
Fadenwurm C. elegans
Bild: MPI für Biologie des Alterns
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Originalarbeiten:
Titel: Dietary Restriction Induced Longevity is Mediated by Nuclear Receptor NHR-62 in Caenorhabditis elegans
Authors: Bree N. Heestand, Yidong Shen, Wei Liu, Daniel B. Magner, Nadia Storm, Caroline Meharg, Bianca Habermann, Adam Antebi
PLoSGenetics, 25 July 2013
Titel: The NHR-8 Nuclear Receptor Regulates Cholesterol and Bile Acid Homeostasis in C. elegans
Authors: Daniel B. Magner, Joshua Wollam, Yidong Shen, Caroline Hoppe, Dongling Li, Christian Latza, Veerle Rottiers, Harald Hutter, Adam Antebi
CellMetabolism, 6 August 2013
Kontakt:
Sabine Dzuck
Max Planck Institute for Biology of Ageing, Cologne
Tel.: +49 (0)221 37970-304
E-mail: sabine.dzuck@age.mpg.de
Katharina Möller
Max Planck Institute for Biology of Ageing, Cologne
Tel.: +49 (0)221 37970-302
E-mail: katharina.moeller@age.mpg.de
Prof. Dr. Adam Antebi
Max Planck Institute for Biology of Ageing, Cologne
Tel.: +49 (0)221 478-89680
E-mail: antebi@age.mpg.de
Dr. Dan Magner
Max Planck Institute for Biology of Ageing, Cologne
Tel.: +49 (0)221 478-89682
E-mail: daniel.magner@age.mpg.de
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Biology, Medicine
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
Fadenwurm C. elegans
Bild: MPI für Biologie des Alterns
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