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Der Langlebigkeitsfaktor Klotho verbessert das Gedächtnis von Affen

Aufgaben, die diesen Affen schwer fielen, wurden leichter.


Von Mäusen ausgehend

Dieser Artikel beginnt mit einer Diskussion über Klotho und dessen Zusammenhang mit dem Altern. Bei Mäusen hat sich gezeigt, dass Klotho die kognitiven Funktionen verbessert [1], obwohl die systemische Verabreichung die Blut-Hirn-Schranke nicht überwindet [2]. Außerdem haben Menschen mit genetisch hohen Klotho-Werten ein geringeres Risiko, im Alter an Demenz zu erkranken [1].


Die Verabreichung von Klotho als Behandlung beim Menschen wurde jedoch noch nie getestet. Diese Forschungsarbeit bringt uns diesem Ziel einen Schritt näher, indem sie von Mäusen zu Rhesusaffen übergeht, deren kognitive Funktionen und Genetik denen des Menschen wesentlich ähnlicher sind.


Klotho bei Rhesusaffen und Menschen ist sehr ähnlich

Das Klotho-Protein, das in diesen Tieren vorkommt, unterscheidet sich um 4 % von der menschlichen Version. Die Forscher begannen ihre Experimente, indem sie zunächst bestätigten, dass Rhesus-Klotho in Mäusen funktioniert. Wie erwartet, erhöhte die Verabreichung des Proteins seinen Gehalt im Serum und verbesserte bei einer angemessenen Dosis die kognitiven Fähigkeiten der Mäuse, wobei sowohl die synaptische Plastizität, die die Lernfähigkeit widerspiegelt, als auch die Fähigkeit, sich in einem Labyrinth zurechtzufinden, gesteigert wurden.


Mit diesen Ergebnissen in der Hand wandten sich die Forscher den Tieren zu, von denen das Protein stammt. Die Makaken in diesem Experiment waren im Durchschnitt fast 22 Jahre alt, was in etwa einem 65-jährigen Menschen entspricht. Die Forscher verwendeten einen räumlichen Delayed-Response-Test, der zur Beurteilung des Gedächtnisses gedacht ist und den Hippocampus und den präfrontalen Kortex einbezieht, zwei Regionen, die durch das Altern stark beeinträchtigt werden [3].


Die Verabreichung von Rhesusklotho an diese Affen verbesserte ihre Leistung bei beiden normalen, schwierigen Gedächtnisaufgaben. Normalerweise treffen Rhesusaffen etwa die Hälfte der schwierigen Antworten und 70 % der normalen Antworten richtig. Die behandelten Affen schnitten bei den schwierigen Aufgaben etwa 10 % besser ab als die Kontrollgruppe und bei den normalen Aufgaben 5 % besser; beide Ergebnisse lagen deutlich über der statistischen Signifikanz. Diese Vorteile wurden erstmals vier Stunden nach der Verabreichung getestet und hielten in gleicher Intensität noch mindestens zwei Wochen danach an.


Die positiven Wirkungen von Klotho bei Rhesusaffen wurden nur bei 10 Mikrogramm pro Kilogramm festgestellt. Eine doppelte Dosis hatte eine weitaus geringere Wirkung, die keine statistische Signifikanz gegenüber der Kontrollgruppe erreichte, und eine dreifache Dosis könnte die Leistung verschlechtert haben.


Es scheint Zeit für Versuche am Menschen zu sein

Die Forscher schließen ihre Diskussion mit der Vermutung, dass die Verabreichung von Klotho die kognitiven Fähigkeiten älterer Menschen verbessern könnte. Klinische Versuche am Menschen sind erforderlich, um zunächst ein geeignetes Dosierungsschema zu finden und die Nebenwirkungen zu bestimmen. Wenn es sich als sicher erweist und bei Menschen genauso schnell wirkt wie in Tiermodellen, könnte Klotho schnell zu einem Standardmittel für Menschen werden, die unter kognitivem Abbau leiden.



Quellen:

[1] Dubal, D. B., Yokoyama, J. S., Zhu, L., Broestl, L., Worden, K., Wang, D., … & Mucke, L. (2014). Life extension factor klotho enhances cognition. Cell reports, 7(4), 1065-1076.

[2] Leon, J., Moreno, A. J., Garay, B. I., Chalkley, R. J., Burlingame, A. L., Wang, D., & Dubal, D. B. (2017). Peripheral elevation of a klotho fragment enhances brain function and resilience in young, aging, and a-synuclein transgenic mice. Cell reports, 20(6), 1360-1371.

[3] Herndon, J. G., Moss, M. B., Rosene, D. L., & Killiany, R. J. (1997). Patterns of cognitive decline in aged rhesus monkeys. Behavioural brain research, 87(1), 25-34.


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