Ursachen für Progerie – der frühzeitigen Alterung – aufgeklärt

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Wiener Forscher haben unlängst die Ursachen für Progerie – der frühzeitigen Alterung, bei der 8-Jährige wie 80-Jährige aussehen – aufgeklärt.

Der Fachbegriff Progerie beschreibt die Erkrankung, die Kinder zehnmal schneller altern lässt. Durchschnittlich sterben sie dann bereits im Alter von 14 bis 15 Jahren – häufig an Herzinfarkten sowie Schlaganfällen. Bisher gibt es keine Heilung für die Krankheit, auch die genauen Ursachen des beschleunigten Alterungsprozesses sind unbekannt.

Unlängst haben Forscher der Max F. Perutz Laboratories der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien bisher unbekannte Mechanismus hinter den Symptomen der Progerie entdeckt. Die Wissenschaftler lieferten damit auch neue Ansätze für die Therapie der Krankheit.

 

Progerie – wenn Kinder in einem alten Körper gefangen sind

Kleine Kinder gefangen in einem alten Körper – so könnte man Progerie beschreiben. Bei der Geburt ist von der vorzeitigen Alterungskrankheit noch nichts zu bemerken. Erst im Alter von ein bis zwei Jahren beginnen die Betroffenen plötzlich vorschnell zu altern. Weltweit sind rund 200 Fälle bekannt, allein in Indien sind es geschätzt zirka 80 Betroffene.

Im Jugendalter leiden Progerie.-Patienten dann bereits an typischen Alterserscheinungen wie brüchigen Knochen, steifen Gelenken sowie schweren Herzkreislauferkrankungen. Die meisten PatientInnen versterben, noch bevor sie Zwanzig Jahre alt werden, an einem Schlaganfall oder Herzinfarkt.

Eine medikamentöse Behandlung der Progerie mit sogenannten Farnesyltransferase-Inhibitoren (FTIs) ist möglich. Diese Arzneimittel, ursprünglich für die Krebstherapie entwickelt, verbessern einige Aspekte der Krankheit wie Knochenstruktur und Arteriensteife. Schließlich verlängern sie auch die Lebenserwartung um mindestens 1,6 Jahre. Allerdings bringen sie keine Heilung.

 

Progerin ist das Protein hinter der frühzeitigen Alterung Progerie

Ein Großteil der Symptome der Progerie verursacht das Protein namens Progerin. Dieses kommt in extrem hohen Konzentrationen in Zellen von PatientInnen vor. Dabei ist das Progerin eine fehlerhafte Version von Lamin A. Dieses stabilisert normalerweise den Zellkern und ist an wesentlichen Kernfunktionen beteiligt. Wie Progerin seine Wirkung genau entfaltet, untersuchten Wissenschaftler an den Max F. Perutz Laboratories. Einem Joint Venture der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien. Sie erforschten die molekularen Funktionen von Kern-Laminen und deren fehlerhaften Formen wie Progerin sowie die damit verbundenen Krankheiten.

Schon vor einigen Jahren entdeckte man, dass in Progerie-Zellen wesentlich weniger LAP2α vorkommt als in normalen Zellen. LAP2α steht im Wechselspiel mit Lamin A um die Zellproliferation, also die Zellvermehrung, zu regulieren. Interessanterweise verringert sich die Menge an LAP2α in unseren Zellen, wenn wir älter werden.

Eine eigens entwickelte neue Zelllinie ermöglichte, die frühzeitige Alterung im Labor nachzustellen. Gerüstet mit diesem Werkzeug machten sich die Wiener WissenschafterInnen an die Untersuchung der molekularen Ursachen der Progerie. Im Vergleich zu normalen Zellen waren die Mengen an LAP2α in den Progerie-Zellen viel niedriger. Wenn sie aber LAP2α bekamen, konnten sich die Zellen wieder normal vermehren. Das gleiche passierte auch in Zellen aus Patientenproben.

 

Unerwartetes Zusammenspiel von LAP2α und Progerin

Die weiteren Experimente hielten eine echte Überraschung bereit. LAP2α wirkt über völlig unterschiedliche Mechanismen vergleicht man Progerie- und normale Zellen. In letzteren gibt es einen frei im Zellkern vorliegenden Lamin A Pool an den LAP2α binden kann. Dies verlangsamt die Proliferation, während zu niedrige LAP2α Mengen zu überhöhter Zellvermehrung führen.

Bei Progerie tritt hingegen genau das Gegenteil ein. Bei wenig LAP2α vermehren sich die Zellen viel langsamer und treten zu früh in den zellulären Alterungsprozess ein. Ursache hierfür ist der fehlende freie Lamin A Pool im Zellkern. LAP2α schien also in Progerie-Zellen über einen ganz anderen Mechanismus zu funktionieren.

Ergebnisse früherer Studien hielten letztlich des Rätsels Lösung parat: „Alle Zellen sind von einem Material umgeben, das sie strukturell unterstützt. Wir nennen es extrazelluläre Matrix oder kurz ECM. Frühere Untersuchungen hatten gezeigt, dass Progerin die Produktion von ECM-Proteinen negativ beeinflusst und so zu einer gestörten Zellumgebung und langsamerer Proliferation beiträgt. Wir konnten nun zeigen, dass das im Zusammenhang mit den niedrigen LAP2α Mengen steht. Gaben wir Progerie-Zellen LAP2α, hatten sie wieder eine intakte ECM, vermehrten sich normal und traten nicht in den zellulären Alterungsprozess ein“, erklärte Erstautorin Sandra Vidak die Ergebnisse.

Die neuen Erkenntnisse zu Progerin eröffnen neue Wege zur Entwicklung spezifischer therapeutischer Strategien zur Behandlung von Progerie. Da die frühzeitige Alterung bei Progerie in vielen Aspekten der normalen Alterung gleicht, erlauben die Ergebnisse auch Rückschlüsse auf die zellulären Vorgänge während des normalen Alterungsprozesses.

Literatur:

Sandra Vidak, Nard Kubben, Thomas Dechat und Roland Foisner. Proliferation of progerie cells is enhanced by Lamina-associated polypeptide (LAP) 2α through expression of extracellular matrix proteins. In: Genes & Development (September 2015). Genes & Development DOI: http://dx.doi.org/10.1101/gad.263939


Mehr zum Thema: https://www.medmix.at/progerie-erkrankte-altern-fruehzeitig/

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Lena Abensberg

MEDMIX-Redaktion, AFCOM Digital Publishing Team

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