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Langlebigkeit freisetzen: Neue Studie zeigt, dass die Synchronisation der Gehirn-Muskel-Uhr das Altern verhindert


Eine aktuelle Studie an Mäusen hat gezeigt, dass molekulare zirkadiane Uhren im Gehirn und im Muskelgewebe zusammenarbeiten, um die Gesundheit der Muskeln und ihre tägliche Funktion zu erhalten. Diese Forschungsergebnisse könnten entscheidende Erkenntnisse darüber liefern, wie Störungen der zirkadianen Rhythmen zu Gesundheitsproblemen im Zusammenhang mit dem Altern beitragen, und sie könnten Wege aufzeigen, wie die Muskelfunktion mit zunehmendem Alter erhalten werden kann.



Ein zirkadianes molekulares Uhrennetzwerk ist für die tägliche Physiologie und die Erhaltung der Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Man geht davon aus, dass dieses Netzwerk, das sich über alle Zellen des Körpers erstreckt, hierarchisch organisiert ist und vom suprachiasmatischen Nukleus (SCN) des Gehirns koordiniert wird, der die täglichen Lichtreize empfängt und die unabhängigen zirkadianen Uhren im gesamten Körper synchronisiert.


Autonome Funktionen der peripheren Gewebsuhren

Periphere Gewebeuhren können jedoch auch autonom spezifische externe Signale empfangen und darauf reagieren. Die Mechanismen, die dieser zirkadianen Organisation zugrunde liegen, und ihre Rolle bei der Aufrechterhaltung der physiologischen Funktion und Gesundheit sind noch nicht vollständig geklärt. Frühere Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass Mäuse, denen das Gen Bmal1 für die zirkadiane Uhr fehlt, eine gestörte Rhythmik der Muskeluhr sowie vorzeitige Alterung und Muskelschwund aufweisen.

Mit Hilfe eines neuartigen globalen Bmal1-Knockout-Mausmodells, bei dem die Bmal1-Expression verhindert wird, die Bmal1-Funktion aber in jedem beliebigen Gewebe wiederhergestellt werden kann, untersuchten Arun Kumar und Kollegen die Wechselwirkungen zwischen der Gehirn- und der Muskeluhr und ob die Störung dieser Wechselwirkungen zu den übermäßigen Auswirkungen der Muskelalterung bei Mäusen beiträgt. Kumar et al. stellten die Funktion der Uhr in drei Mauslinien durch gezielte Expression von Bmal1 im Gehirn oder im Skelettmuskelgewebe oder in beiden wieder her und stellten fest, dass die Wiederherstellung beider Uhren erforderlich war, um vorzeitige Alterung und Muskelfunktionsstörungen zu verhindern, was darauf hindeutet, dass diese Gehirn-Muskel-Kommunikation für eine ordnungsgemäße Muskelfunktion und Gesundheit erforderlich ist.


Die Autoren zeigen auch, dass eine zeitlich begrenzte Fütterung während der aktiven Dunkelphase (nachts) die Funktion der zentralen Uhr im Gehirn teilweise ersetzen und die Gesamtautonomie der Muskeluhr verbessern könnte, was die Bedeutung der Ernährungsgewohnheiten für die Interaktionen der molekularen Uhr unterstreicht. „Diese Ergebnisse unterstreichen das Potenzial für eine genetische und physiologische Umprogrammierung der intrinsischen Alterungs-Uhr-Maschinerie in Richtung eines jugendlicheren Zustands und haben Auswirkungen auf Strategien zur Vermeidung von Störungen des zirkadianen Rhythmus, die durch den modernen Lebensstil verursacht werden, sowie auf die Entwicklung von Behandlungen für altersbedingte Krankheiten und das Altern selbst“, schreiben die Autoren.


Referenz: „Brain-muscle communication prevents muscle aging by maintaining daily physiology“ von Arun Kumar, Mireia Vaca-Dempere, Thomas Mortimer, Oleg Deryagin, Jacob G. Smith, Paul Petrus, Kevin B. Koronowski, Carolina M. Greco, Jessica Segalés, Eva Andrés, Vera Lukesova, Valentina M. Zinna, Patrick-Simon Welz, Antonio L. Serrano, Eusebio Perdiguero, Paolo Sassone-Corsi, Salvador Aznar Benitah und Pura Muñoz-Cánoves, 2. Mai 2024, Science.



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