Mehr Proteinfabriken verlängern das Leben von Stammzellen
Stammzellen erhalten sich durch ein eng reguliertes Netzwerk von Signalen. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Geschwindigkeit der Proteinproduktion in der Zelle direkt beeinflusst, wie lange Stammzellen sich selbst erneuern können.
Ribosomen sind die Proteinfabriken der Zelle. Sie lesen genetische Information aus und nutzen sie, um Proteine herzustellen. Doch auch Ribosomen selbst müssen erst produziert werden – über die Synthese ribosomaler RNA (rRNA). Die Forschenden setzten dafür CRISPR-Aktivierung ein, eine Technik, die bestimmte Gene einschaltet, ohne die DNA zu schneiden, um die rRNA-Produktion zu steigern. Anschließend untersuchten sie, welchen Effekt das auf die Selbsterneuerung von Stammzellen hat.
Mehr rRNA, längere Stammzell-Erhaltung
Die Ergebnisse zeigten, dass eine gesteigerte rRNA-Transkription – also das Ablesen der genetischen Bauvorlage für Ribosomen – die Fähigkeit von Stammzellen zur Selbsterneuerung erhöht. Die Zellen verblieben also länger im Stammzellzustand, bevor sie sich in einen spezialisierten Zelltyp umwandelten.
Dieser Zusammenhang zwischen Proteinproduktion und der Lebensdauer von Stammzellen war zuvor vermutet worden; nun ist er experimentell in einem Zellmodell nachgewiesen. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.
Relevanz für das Altern
Mit zunehmendem Alter lässt die Fähigkeit von Stammzellen nach, Gewebe zu erneuern. Das trägt zu langsamerer Wundheilung, Muskelschwund und verringerter Widerstandsfähigkeit bei. Sollte die Ribosom-Aktivität dabei eine Rolle spielen, wäre sie grundsätzlich ein möglicher Ansatzpunkt für Eingriffe. Die Studie wurde jedoch in Zellmodellen durchgeführt, nicht in lebenden Organismen oder am Menschen.
Der Schritt vom Zellmodell zur Anwendung im lebenden Organismus ist erheblich. Zudem wirft eine gesteigerte Stammzell-Aktivität Fragen zum Tumorrisiko auf: Stammzellen, die zu lange ohne Regulierung aktiv bleiben, können unkontrolliertes Zellwachstum begünstigen. Die Forschenden gehen auf diese Spannung in der Zusammenfassung nicht ausdrücklich ein, doch sie ist für die Einordnung der Befunde bedeutsam.
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