Ein Wachstumsfaktor verlangsamt die Bandscheibenalterung – im Rattenmodell
Rückenschmerzen durch verschlissene Bandscheiben gehören zu den häufigsten Beschwerden älterer Menschen. Forschende haben nun herausgefunden, dass ein Wachstumsfaktor namens FGF21 diesen Abbau verlangsamen kann – indem er ein bekanntes Langlebigkeitsgen aktiviert.
Die Bandscheiben zwischen den Wirbelkörpern gehören zu den Geweben, die als Erstes Alterungserscheinungen zeigen. Im Laufe ihrer Degeneration schrumpfen sie, verhärten sich und verlieren ihre Fähigkeit, Druck abzufangen. Die Folge ist chronischer Rückenschmerz – ein nahezu universelles Schicksal älterer Menschen und eine wachsende Belastung für das Gesundheitssystem. Bestehende Therapien lindern allenfalls die Symptome. Keine einzige setzt an der zugrundeliegenden Biologie der Bandscheibenalterung an.
Forschende, die ihre Ergebnisse in Aging Cell veröffentlichten, verfolgten einen molekularen Ansatz. Im Mittelpunkt stand FGF21, der Fibroblasten-Wachstumsfaktor 21, ein Protein, das bislang vor allem im Zusammenhang mit Fettstoffwechsel und Insulinsensitivität untersucht wurde. Der zentrale Befund: FGF21 kann SIRT1 aktivieren, ein Mitglied der Sirtuin-Familie. Sirtuine sind Enzyme, die seit Langem mit der Alterungsregulation in Verbindung gebracht werden; SIRT1 schützt Zellen vor Stress und hemmt Entzündungsreaktionen.
Weniger Schäden, bessere Struktur
In Rattenversuchen wiesen die mit FGF21 behandelten Tiere im Zeitverlauf deutlich geringere Bandscheibenschäden auf. Ihre Bandscheiben bewahrten ihre strukturelle Integrität besser, und es kam zu einer geringeren Ansammlung seneszenter Zellen – also geschädigter Zellen, die sich nicht mehr teilen, aber entzündungsfördernde Signale abgeben, die das umliegende Gewebe schädigen. Dieses sogenannte Zombie-Zell-Phänomen gilt als einer der zentralen Treiber der Gewebealterung im gesamten Körper.
Die Forschenden gehen davon aus, dass FGF21 über SIRT1 sowohl die Entstehung dieser seneszenten Zellen hemmt als auch die Entzündungsreaktionen im Bandscheibengewebe dämpft. Das ist ein mechanistisch bedeutsamer Befund. Dennoch bleibt der Weg vom Rattenmodell zur klinischen Anwendung beim Menschen weit. Die menschliche Wirbelsäulenbiologie, geprägt durch aufrechten Gang und jahrzehntelange Belastung, ist erheblich komplexer. FGF21 ist derzeit nicht als Therapeutikum gegen Bandscheibendegeneration zugelassen.
Zwei bekannte Akteure, eine neue Verbindung
Was diese Studie über ihre unmittelbaren klinischen Implikationen hinaus bemerkenswert macht, ist die Verknüpfung zweier gut erforschter Alterungsbiologie-Signalwege. SIRT1 steht seit Studien, die Kalorienrestriktion mit verlängerter Lebensspanne in Modellorganismen in Verbindung brachten, im Fokus der Langlebigkeitsforschung. FGF21 wurde bisher vor allem im Bereich Stoffwechselerkrankungen, Adipositas und Diabetes untersucht. Ihr gemeinsames Wirken bei der gewebespezifischen Alterung der Wirbelsäule eröffnet beiden Forschungslinien eine neue Dimension.
Ob daraus irgendwann eine Behandlung für Menschen mit degenerativer Bandscheibenerkrankung wird, hängt von einem langen Weg weiterer Forschung ab: Zunächst muss der Mechanismus in menschlichen Zellen bestätigt werden, danach folgen klinische Studien, die Jahre in Anspruch nehmen. Was die Studie jedoch eindeutig belegt: Bandscheiben sind keine passiven, bloß verschleißanfälligen Strukturen. Sie sind biologisch aktives Gewebe, das auf molekulare Signale reagiert – und genau das ist eine der nützlichsten Erkenntnisse, die die Alterungsforschung immer wieder liefert.