Molekularbiologen in Yale haben die dreidimensionale Struktur des alterungsverlangsamenden Hormons Klotho entdeckt und festgestellt, dass es laut einem in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Artikel unerwartet mit dem tatsächlichen Mechanismus der Zellverjüngung zusammenhängt.
„Wir haben festgestellt, dass Klotho die Organe nicht direkt vor dem Altern schützt, sondern nur einem anderen Molekül, FGF23, hilft, eine ähnliche Funktion zu erfüllen. Dies bringt uns einem echten Verständnis des Alterns des menschlichen Körpers näher und ermöglicht es uns, Medikamente zu entwickeln, die die Arbeit dieser Hormone blockieren oder verbessern “, sagte Moosa Mohammadi von der University of New York (USA).
In den letzten Jahren haben Wissenschaftler Dutzende verschiedener Hormone, Proteine und anderer Substanzen entdeckt, deren Konzentration das Leben von Mäusen und anderen Tieren erheblich verlängert oder verringert. Ein bemerkenswertes Beispiel dafür ist das Klotho-Protein, das in hohen Konzentrationen im Körper langlebiger Menschen vorkommt.
Wie Substanzen an transgenen Mäusen zeigen, deren DNA zusätzliche Kopien des Klotho-Gens enthält, verlängert diese Substanz ihr Leben erheblich und verlangsamt gleichzeitig die Alterung des Gehirns, wodurch sie in ihren alten Jahren intelligenter werden. In jüngerer Zeit haben Biologen entdeckt, dass Klotho das Gehirn junger Mäuse "beschleunigen" kann, was das Interesse der wissenschaftlichen Gemeinschaft an dieser Substanz erneuert hat.
Laut Mohammadi blieben die Prinzipien von Klothos Arbeit den Molekularbiologen ein Rätsel, da die Wissenschaftler nicht wussten, welche Form dieses Protein in einem "Kampfzustand" in den Zellen des menschlichen Körpers und im Blutkreislauf annimmt und mit welchen anderen Zellsystemen es sich verbindet und interagiert.
Das einzige, was Wissenschaftler in den letzten 20 Jahren herausgefunden haben, ist, dass Klotho irgendwie mit Hormonen aus der FGF-Familie verbunden ist, die für das Wachstum des Bindegewebes verantwortlich sind. Wenn die mit Klotho oder diesen Signalsubstanzen assoziierten Gene entfernt wurden, sank die Lebensdauer der Tiere stark, was auf die gemeinsame Natur ihrer Wirkung hinwies.
Mohammadi und sein Team testeten, ob dies tatsächlich der Fall war, indem sie mehrere Klotho-Moleküle, FGF-Proteine und eine Reihe anderer Zellkomponenten, mit denen sie angeblich reagieren, einfrierten und mit einem Teilchenbeschleuniger beleuchteten. Diese Bilder wurden von Biologen verwendet, um ein genaues dreidimensionales Modell all dieser Proteine zu erstellen und zu untersuchen, wie sie miteinander und mit anderen Teilen von Zellen interagieren könnten.
Diese Modelle enthüllten eine unerwartete Sache - es stellte sich heraus, dass Klotho das Altern nicht von selbst verlangsamt, diese Rolle spielt tatsächlich ein anderes Protein, FGF23. Dieses Hormon wird, wie von Wissenschaftlern festgestellt, im Knochenmark synthetisiert und breitet sich in allen anderen Regionen des Körpers aus, wo es sich mit Klotho und einer Reihe anderer Moleküle verbindet und die Regeneration der Zellen bewirkt.
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Mit diesen Informationen kann, wie der Biologe feststellt, ein Molekül erzeugt werden, das sowohl FGF23-Moleküle als auch Klotho aktiviert, wodurch entweder das Altern verlangsamt oder die Arbeit dieses Hormons unterdrückt wird, wenn der Körper zu viel davon produziert, was häufig vorkommt mit der Entwicklung von Nierenerkrankungen und Herzhypertrophie.
