Was macht Telomerase mit der Länge deiner Telomere?

Telomerase ist ein Enzym, das bei jeder Zellteilung die Enden der Chromosomen, die Telomere, wieder auffüllt. Es hängt fortlaufend neue DNA-Abschnitte (die Sequenz TTAGGG) an diese Enden an. Ohne dieses Enzym werden Telomere bei jeder Zellteilung ein Stück kürzer, bis die Zelle aufhört, sich zu teilen. Dieser Prozess gilt als eine Art biologische Alterungsuhr.

In den meisten normalen Körperzellen ist Telomerase nach der frühen Embryonalphase kaum noch aktiv. Dadurch erschöpfen sich diese Zellen bei wiederholter Teilung: Die Telomere werden zu kurz, die Zelle fällt in einen Ruhezustand (Seneszenz) und teilt sich nicht mehr. Stamm- und Keimzellen sind eine Ausnahme; in ihnen bleibt Telomerase länger aktiv.

Telomerase arbeitet dabei nicht unkontrolliert. Spezielle Proteine auf den Telomeren bestimmen, wann das Enzym Zugang erhält. Die kürzesten Telomere haben Vorrang und werden als Erstes verlängert. So hält das System ein Gleichgewicht aufrecht und verhindert, dass Telomere endlos wachsen.

Darin liegt eine wichtige Kehrseite. In den meisten Krebszellen wird Telomerase erneut aktiv, was diesen Zellen ermöglicht, sich unbegrenzt zu teilen. Die Telomerverkürzung in gesunden Zellen wirkt dagegen wie eine Bremse: Eine Zelle, die sich zu lange geteilt hat, stoppt von selbst. Diese Bremse hemmt auch die Tumorentwicklung.

Wenn Telomerase aufgrund einer Erbgutmutation nicht richtig funktioniert, entstehen sogenannte Telomeropathien. Das sind Erkrankungen, bei denen Telomere zu schnell verschleißen, mit schwerwiegenden Folgen für Gewebe mit hohem Zellteilungsbedarf wie Knochenmark und Lunge. Das zeigt, wie unverzichtbar ein gut funktionierendes Telomerase-System ist.