Grazer finden wichtiges Molekül für Zellreinigung
Das gerade dieser Tage viel praktizierte Fasten macht nicht nur schlanker und reinigt den Organismus, es kann auch schweren Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs oder Schlaganfällen vorbeugen. Darüber hinaus verlängert eine gelegentliche oder ständige Kalorienreduktion nachweislich das Leben und stärkt die Gesundheit.
Frank Madeo und Tobias Eisenberg vom Institut für Molekulare Biowissenschaften an der Uni Graz erforschten den genauen Vorgang der Zellreinigung während einer solchen Fastenkur und stießen dabei auf ein Molekül, das offenbar maßgeblichen Einfluss auf diese Autophagie besitzt.
Großer Einfluss auf Zellen
Acetyl-CoenzymA (kurz Acetyl-CoA) kann die Selbstreinigung der Zellen ankurbeln – aber auch hemmen. Entscheidend dabei ist seine Häufigkeit: „Wenn der Organismus über einen geringen Acetyl-CoA-Spiegel verfügt, zum Beispiel durch Fasten, wird die Autophagie angekurbelt. Sind viele energiereiche Moleküle, wie Fette oder Zucker vorhanden, könnte Acetyl-CoA aber auch den ‚falschen Weg‘ einschlagen und den wichtigen Zellreinigungsprozess zu lange unterdrücken“, so die Forscher.
Einfach ausgedrückt: Je mehr Schadstoffe im Körper sind, desto schwieriger wird es für die Zellen, sich selbst zu „entmüllen“ und geschädigte Inhalte loszuwerden.
Versuche an Hefe und Fruchtfliegen
Bei Versuchen wurden Hefezellen, die aufgrund genetischer Mutation vermehrt Acetyl-CoA produzierten, mit hohen Zuckermengen gefüttert. Das Ergebnis: Die Zellen alterten dramatisch schnell. Durch gezieltes Senken des Acetyl-CoA-Spiegels konnte den Zellen eine Art Fastenzustand vorgetäuscht werden und die Langlebigkeit wurde wiederhergestellt – trotz gleichbleibender Zuckerzufuhr.
Unter Autophagie (lat. „sich selbst fressen“) versteht man die Fähigkeit von Zellen, sich selbst von geschädigten Bestandteilen wie fehlerhaften Proteinen zu befreien. Bereits 2009 hatten Madeo und Eisenberg das diesen Prozess auslösende natürliche Pilyamin Spermidin nachgewiesen
In anderen Tests konnte die Lebensdauer von Fruchtfliegen verlängert werden, indem in deren Gehirnen die Acetyl-CoA-Menge gesenkt wurde. Die Fliegen zeigten darüber hinaus bessere Gesundheit – trotz uneingeschränkten Zugangs zu Futter.
Selbstzerstörung von Zellen gestoppt
Gemeinsam mit Guido Kroemer von der Universität Paris Descartes gelang es außerdem, in weiteren Untersuchungen die unkontrollierte Selbstzerstörung von humanen Zellen durch einen Eingriff in den Acetyl-CoA-Spiegel zu verhindern, ein möglicherweise bahnbrechender Fortschritt in der Behandlung der bisher unheilbaren neurodegenerative Krankheit Morbus Huntington.
„Mit Acetyl-CoA haben wir einen molekularen Schalter entdeckt, der die Autophagie lenken und somit die verschiedene Auswirkungen von Ernährungsweisen auf den Körper steuern kann“, so Medeo. „In Zukunft können wir auf eine pharmakologische Manipulation von Acetyl-CoA hoffen – und zwar unabhängig vom Ernährungsverhalten“.
Die Ergebnisse wurden in zwei Artikeln parallel in renommierten Fachmagazinen der „Cell Press“ veröffentlicht.