Alternde Zellen verdrahten ihren Zellkern neu, um ihr Verhalten zu verändern
Wenn Zellen altern, verändert sich mehr als ihr Erscheinungsbild. Tief im Inneren des Zellkerns findet eine Umstrukturierung statt, die bestimmt, welche Gene ein- oder ausgeschaltet werden. Neue Forschungsergebnisse zeigen, wie dieser Prozess funktioniert und wie er verlangsamt werden kann.
Seneszente Zellen sind Zellen, die aufgehört haben, sich zu teilen, aber nicht absterben. Sie reichern sich in Geweben an und senden entzündliche Signale in ihre Umgebung. Das trägt zu einer Reihe altersbedingter Erkrankungen bei. Was jedoch genau im Zellkern einer solchen Zelle vorgeht, war bislang kaum verstanden.
Forschende, die in Nature Aging veröffentlichten, stellten fest, dass sich ein Protein namens CTCF in bestimmten Kernstrukturen, sogenannten Nuclear Speckles, ansammelt, wenn Zellen seneszent werden. Normalerweise hilft CTCF dabei, die DNA zu organisieren. In seneszenten Zellen ballen sich diese Proteine an einem anderen Ort zusammen und verändern so, wie das genetische Material abgelesen wird. Konkret betrifft das einen Vorgang namens alternatives Spleißen: die Art und Weise, wie Gene in Proteine umgewandelt werden. Das Ergebnis ist ein Proteinprogramm, das sich deutlich von dem junger Zellen unterscheidet.
Eingriff ist möglich
Die Forschenden prüften, ob sich diese Umstrukturierung aufhalten lässt. Eingriffe, die die nukleäre Umorganisation störten, verzögerten auch den Eintritt der Seneszenz. Das ist ein interessanter Befund, wenngleich es sich noch um Laborexperimente handelt. Ob der Ansatz in lebenden Organismen funktioniert und sicher ist, muss noch untersucht werden.
Die Studie liefert ein konkretes mechanistisches Bild davon, wie seneszente Zellen ihre Umgebung beeinflussen. Sie verändern nicht nur ihr Verhalten, sondern auch die Art, wie sie genetische Informationen verarbeiten. Das macht den Zellkern zu einem möglichen neuen Angriffspunkt in der Alternsforschung.
Weitreichende Bedeutung für die Alternsforschung
Seneszenz gehört zu den am intensivsten erforschten Mechanismen in der Biologie des Alterns. Frühere Arbeiten konzentrierten sich vor allem auf die entzündlichen Proteine, die seneszente Zellen ausschütten. Diese Studie fügt eine weitere Ebene hinzu: die veränderte Genregulation innerhalb der Zelle selbst. Beide Prozesse sind miteinander verbunden und können sich gegenseitig verstärken. Das deutet darauf hin, dass künftige Therapien möglicherweise auf mehreren Ebenen gleichzeitig ansetzen müssen.
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