Stammzellen kommen in fast allen Geweben und Organen des Menschen vor. Sie sind auch im erwachsenen Organismus unerlässlich, damit sich Gewebe und Organe regenerieren können und funktionstüchtig bleiben. Es gibt jedoch zunehmend Hinweise darauf, dass die Funktion so genannter adulter Stammzellen im Alter nachlässt und dies zum Funktionsverlust von alternden Organen beiträgt. Forscher aus Ulm haben nun herausgefunden, dass das Protein p53 Gewebe und Organe vor dem Altern schützt, indem es geschädigte Stammzellen zerstört. (Nature Genetics, 30. August 2009)
Abb.: Instabile Stammzellen des Darms werden in alterndem Gewebe nicht entfernt und tragen zu einer schnelleren Gewebealterung bei. Immunhistochemische Färbung zur Identifizierung der intestinalen Stammzellen. Im alternden Gewebe mit intakten p53 werden die Stammzellen zerstört (links, roter Kreis), während diese im Gewebe ohne p53 Protein erhalten bleiben (rechts, roter Kreis). Bild: Yvonne Begus-Nahrmann, Lenhard Rudolph
Die Funktion von körpereigenen Proteinen wird oft mit Hilfe genetisch veränderter Mäuse untersucht, bei denen das Gen für das entsprechende Eiweiß nicht funktionstüchtig ist. So ist aus solchen Untersuchungen bekannt, dass Mäuse ohne p53 verstärkt Tumore ausbilden und frühzeitig sterben. Yvonne Begus-Nahrmann und Lenhard Rudolph von der Max-Planck-Forschungsgruppe für Stammzellalterung und vom Institut für Molekulare Medizin der Universität Ulm haben daher Mäuse analysiert, die nur im Darmgewebe kein p53 bilden können. Diese Tiere hatten eine kürzere Lebenserwartung ohne anfälliger für Tumore zu sein. Dafür wiesen ihre Darmzellen häufig Erbgutveränderungen auf und der Darm versagte frühzeitig den Dienst.
Den Ulmer Wissenschaftlern zufolge verlangsamt p53 das Altern von Gewebe, indem es gezielt Stammzellen mit schädlichen Mutationen zerstört. Es wird in Zellen mit einer instabilen Erbsubstanz (DNS) aktiviert und lässt diese absterben. Auf ähnliche Weise kann das auch im menschlichen Körper vorkommende Eiweiß die Entstehung von Tumoren verhindern. Wenn p53 wie in den Versuchsmäusen dagegen fehlt, können instabile Stammzellen überleben. Dies führt dazu, dass das Gewebe schneller altert und die Organe früher versagen.
„Im Alter lässt die Funktion von p53 nach. Wenn es uns aber gelingt, Substanzen zu entwickeln, die die Aktivität von p53 wieder erhöhen und die Zahl instabiler Stammzellen verringern, können wir möglicherweise die Alterung von Geweben verzögern“, sagt Lenhard Rudolph, Leiter des Forschungs-Teams in Ulm und diesjähriger Träger des Gottfried-Wilhelm-Leibniz Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Dabei könnten Medikamente, die körpereigene Stammzellen beeinflussen, möglicherweise schneller entwickelt werden als Verfahren zur Transplantation von induziert pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen). „Das Ziel ist es jedoch nicht, die Lebensdauer zu verlängern, sondern die Lebensqualität im Alter zu verbessern“ erklärt Rudolph zur Zielsetzung seiner Forschung.
Originalveröffentlichung:
Y. Begus-Nahrmann, A. Lechel, A. C. Obenauf, K. Nalapareddy, E. Peit, E. Hoffmann, F. Schlaudraff, B. Liss, P. Schirmacher, H. Kestler, E. Danenberg, N. Barker, Hans Clevers, M. R. Speicher, K. L. Rudolph
p53 deletion impairs clearance of chromosomal instable stem cells compromising integrity of the intestine in aging telomere dysfunctional mice
Nature Genetics, 30. August 2009 doi:10.1038/ng.426
Weitere Informationen erhalten Sie von:
Yvonne Begus-Nahrmann
Institut für Molekulare Medizin der Universität Ulm
Tel.: +49 (0)731 50-36114
E-Mail: yvonne.begus-nahrmann@uni-ulm.de
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