Kälte aktiviert eine Signalkette, die die Lebensspanne von Würmern verlängert

Moderat kühle Temperaturen verlängern in mehreren Spezies die Lebensspanne – die genauen Mechanismen dahinter waren bislang jedoch unklar. Die Forschenden arbeiteten mit dem Fadenwurm Caenorhabditis elegans und identifizierten eine Kette molekularer Signale, die durch Kälte ausgelöst wird.

BH2 als Transportmolekül zwischen Geweben

Kühle Temperaturen steigern die Aktivität eines Enzyms namens CAT-4, das Dihydrobiopterin (BH2) produziert. BH2 wird im Muskelgewebe gebildet und anschließend in andere Gewebe transportiert, darunter Darm und Nervenzellen. Dort wird es in die aktive Form Tetrahydrobiopterin (BH4) umgewandelt – ein Kofaktor für ein Enzym, das Tyrosin synthetisiert, eine Aminosäure, die für viele zelluläre Funktionen unentbehrlich ist.

Die Forschenden stellten fest, dass diese BH2-BH4-Achse die Lebensspanne verlängert und zudem die Proteinaggregation in Nervenzellen hemmt. Proteinaggregation in Neuronen ist mit Erkrankungen wie Huntington und ALS assoziiert. In menschlichen Zellen im Labor reduzierte eine Supplementierung mit BH2 oder Tyrosin die Aggregation von Proteinen, die mit diesen Krankheiten in Verbindung gebracht werden.

Hormesis: geringer Stress, große Wirkung

Dieser Mechanismus ist ein Beispiel für Hormesis – das Prinzip, bei dem ein milder Stressor, hier Kälte, die Zellen dazu veranlasst, Reparatur- und Schutzprozesse zu aktivieren. Bemerkenswert ist, dass eine gesteigerte BH2-Produktion gezielt im Muskelgewebe ausreichte, um die Lebensspanne zu verlängern und die Proteinaggregation in entfernten Geweben zu unterdrücken – selbst bei normaler Temperatur.

Die Forschenden betonen die Unterschiede zwischen Kälte-Hormesis und anderen Formen wie der Kalorienrestriktion. Verschiedene Stressoren aktivieren teils unterschiedliche Signalwege, was es erschwert, eine Therapie, die eine Form der Hormesis nachahmt, auf eine andere zu übertragen.

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