Durchbruch in der Altersforschung Größe des Zellkerns gibt Auskunft über die Lebenserwartung

Kann man die Lebenserwartung von Tieren vorhersagen? Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in haben eine Verbindung zwischen der Größe des Nukleolus und der Lebenserwartung entdeckt.

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Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns

Köln – Alternsforscher suchen schon lange nach so genannten Biomarkern für den Alterungsprozess, mit denen sie Vorhersagen über die Gesundheit und die Lebensdauer eines Organismus treffen können. Varnesh Tiku aus der Abteilung von Adam Antebi vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns hat jetzt eine Entdeckung gemacht, die den Durchbruch bedeuten könnte.

Wie lange leben Rundwürmer?

Bei Untersuchungen an besonders langlebigen Rundwürmern (Caenorhabditis elegans) stellte Tiku fest, dass diese kleinere Nukleoli besitzen als ihre kürzer lebenden Verwandten – und das unabhängig davon, wie sie zu ihrer langen Lebenszeit gekommen waren. Der Nukleolus ist eine kleine Struktur im Inneren des Zellkerns, in der spezielle RNA-Moleküle und Proteine für die Ribosomen zusammengebaut werden. In diesen wiederum werden die Proteine einer Zelle gebildet. Dieser Zusammenhang ermöglicht es den Max-Planck-Forscher vorherzusagen, wie lang ein Wurm leben wird.

Kleine Nukleoli auch bei gesunden Menschen im Alter

„Wir konnten diesen Zusammenhang auch bei anderen Modellorganismen beobachten, wie zum Beispiel Fruchtfliegen und Mäusen“, erklärt Antebi. Die Korrelation zwischen Nukleolus-Größe und Lebenszeit könnte selbst bei Menschen gelten: Gewebeproben aus der Muskulatur von über 60-jährigen Probanden, die an einem Diät- und Sportprogramm teilnahmen haben gezeigt, dass die Nukleoli nach dem Programm kleiner waren als zuvor. Solche Programme sind eine übliche Methode, um die Gesundheit zu verbessern und die Lebenszeit zu verlängern.

Protein Fibrillarin als Indikator?

Aber ist der verkleinerte Nukleolus tatsächlich der Grund für eine verlängerte Lebenserwartung? „Vermutlich ist die Größe des Nukleolus nicht einfach nur ein Biomarker für Langlebigkeit, sondern die Moleküle im Nukleolus könnten wirklich die Lebenserwartung beeinflussen“, so Antebi. Die Wissenschaftler haben schon erste Hinweise für diese Hypothese: Sie haben beobachtet, dass langlebige Würmer mit kleineren Nukleoli auch geringere Mengen des Proteins Fibrillarin enthalten. Dieses Protein hilft beim Zusammenfügen der einzelnen Bausteine der Ribosomen. Wenn die Forscher die Fibrillarin-Menge künstlich verringerten, lebten die Würmer länger. Das weist darauf hin, dass Fibrillarin im Nukleolus tatsächlich die Lebensspanne steuern könnte.

Können wir also in Zukunft zum Arzt gehen und unsere Nukleoli vermessen lassen, um dann eine Vorhersage über unsere Lebenszeit zu bekommen? „Irgendwann vielleicht – aber davor muss noch viel Arbeit geleistet werden. Noch wichtiger ist für uns, dass unsere Entdeckung helfen könnte, Gesundheitsprogramme für längere Lebenszeit leichter zu überwachen“, sagt Antebi.

Originalpublikation: Varnesh Tiku, Chirag Jain, Yotam Raz, Shuhei Nakamura, Bree Heestand, Wei Liu, Martin Späth, H. Eka. D. Suchiman, Roman-Ulrich Müller, P. Eline Slagboom, Linda Partridge, Adam Antebi; Small nucleoli are a cellular hallmark of longevity. Nature Communications 8, Article number: 16083 (2017); doi:10.1038/ncomms16083

* Dr. M. Berghoff, Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns, 50931 Köln

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