Falten und Haarausfall kehrten sich bei Mäusen um
Der Traum, unsere physiologische Jugend bewahren zu können, verfolgt die Menschheit seit Jahrhunderten, und je weiter die Wissenschaft voranschreitet, desto mehr gewinnen wir die Hoffnung, dass dieser Traum eines Tages Wirklichkeit wird.
Haarausfall und die Entwicklung von Hautfalten sind etwas, das wir alle mehr oder weniger erleben, wenn wir älter werden.
Diese Symptome des Alterns werden hauptsächlich durch die Abnahme der Mitochondrienfunktion in den Zellen bestimmt.
Mitochondrien sind wichtige Zellstrukturen, die Adenosintriphosphat (ATP) produzieren, den „Brennstoff“, der eine gesunde Zellfunktion aufrechterhält.
Wenn Mitochondrien nicht mehr richtig funktionieren oder die erforderliche Menge an ATP produzieren können, kann dies schädliche Folgen haben.
Mitochondriale Dysfunktion kann nicht nur zu Faltenbildung bei Haut- und Haarausfall führen, sondern auch zur Entwicklung vieler chronischer Krankheiten beitragen.
In einer kürzlich durchgeführten Studie haben Keshav Singh von der University of Alabama in Birmingham und Kollegen mit Möglichkeiten experimentiert, eine DNA-Mutation umzukehren, die zu mitochondrialen Funktionsstörungen führt.
In einem jetzt in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel Zelltod & KrankheitDie Forscher berichten, dass es ihnen bei der Arbeit mit einem Mausmodell gelungen ist, die Mitochondrienfunktion wiederherzustellen und dadurch die bei Nagetieren beobachteten Falten und Haarausfall umzukehren.
"Unseres Wissens ist diese Beobachtung beispiellos", sagt Singh.
Die Mutation, die Zeichen des Alterns auslöst
Singh und Kollegen erklären, dass Veränderungen der Mitochondrienfunktion aufgrund einer Mutation in einem Kerngen auftreten - einer Art von Gen, das im Zellkern gefunden wird -, was zu einer Erschöpfung der Mitochondrien-DNA führt.
Um diese Mutation im Mausmodell zu induzieren, verwendeten die Forscher Doxycyclin, ein Antibiotikum, das sie der Nahrung oder dem Wasser der Nagetiere hinzufügten. Die Mäuse, die diese Behandlung erhielten, zeigten innerhalb von nur 4 Wochen nach Beginn Anzeichen, die mit denen übereinstimmten, die beim Altern beobachtet wurden.
Bald wurden ihre Haare grau, sie hatten Haarausfall und wurden träger. Innerhalb von 4 bis 8 Wochen nach der Behandlung zeigten die Tiere auch faltige Haut, was die Weibchen stärker betraf als die Männchen.
Die faltige Haut zeigte die Art von Veränderungen, die sowohl aufgrund der intrinsischen Alterung als auch aufgrund des extrinsischen (externen) Stresses, der zu Hautschäden führt, beobachtet werden. Zu den Veränderungen im Zusammenhang mit der extrinsischen Alterung gehörten zu viele Hautzellen, eine Verdickung der äußersten Hautschicht, ungesunde Haarfollikel und eine erhöhte Entzündung.
Singh und sein Team stellten außerdem fest, dass die Mäuse eine veränderte Expression von Matrix-Metalloproteinasen aufwiesen, bei denen es sich um Enzyme handelt, die die Kollagenfasern unterstützen, die die Faltenbildung des Hautgewebes verhindern.
Ein reversibler Faktor?
Die Forscher beobachteten jedoch nur wenige Verschiebungen im Gewebe anderer Organe, nachdem sie die genetische Mutation induziert hatten. Dies legt nahe, dass Mitochondrien eine wichtigere Rolle für die Gesundheit des Hautgewebes spielen als andere Gewebearten.
Glücklicherweise stellten die Wissenschaftler fest, dass sie diese Veränderungen bei den Mäusen umkehren konnten, indem sie die genetische Mutation ausschalteten, die sie zuerst induziert hatten.
Innerhalb eines Monats nach Absetzen der Doxycyclin-Behandlung begann sich die mitochondriale DNA wieder aufzufüllen, und die Mäuse erlangten ihr Haar - in seiner ursprünglichen Farbe - wieder und ihre Falten wurden geglättet.
Dies legt laut Singh nahe, dass die Mitochondrienfunktion ein reversibler Faktor sein kann, der mit der Alterung von Haut und Haaren zusammenhängt - was, wie er hinzufügt, ein „überraschender“ Befund ist.
"Es legt nahe, dass epigenetische Mechanismen, die dem Übersprechen von Mitochondrien zu Kern zugrunde liegen, eine wichtige Rolle bei der Wiederherstellung des normalen Haut- und Haarphänotyps spielen müssen", erklärt Singh.
"Dieses Mausmodell sollte eine beispiellose Gelegenheit für die Entwicklung präventiver und therapeutischer Strategien zur Arzneimittelentwicklung bieten, um die mitochondrialen Funktionen für die Behandlung von altersbedingter Haut- und Haarpathologie und anderen Erkrankungen des Menschen, bei denen mitochondriale Dysfunktionen eine bedeutende Rolle spielen, zu verbessern."
Keshav Singh
Die Forscher hoffen, dass weitere Studien ihnen helfen werden zu klären, ob ähnliche Verfahren in Zukunft auch zur Umkehrung der Alterungssymptome bei anderen Gewebetypen eingesetzt werden können.
