Wissenschaftler haben die Umkehrung der Alterung von Blutstammzellen bei Mäusen nachgewiesen und damit möglicherweise den Weg für Behandlungen geebnet, die das Immunsystem verjüngen und altersbedingte Bluterkrankungen bekämpfen. Die von Teams der Icahn School of Medicine am Mount Sinai und der Paris Cité University durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass die Wiederherstellung der ordnungsgemäßen Funktion zellulärer Recyclingzentren – Lysosomen genannt – alternde Stammzellen revitalisieren kann, sodass sie sich eher wie ihre jüngeren Gegenstücke verhalten.
Das Problem alternder Blutstammzellen
Hämatopoetische Stammzellen (HSCs) sind für die lebenslange Bildung neuer Blutzellen verantwortlich. Mit zunehmendem Alter werden diese Zellen weniger effizient, was zu einer geschwächten Immunität und einer erhöhten Anfälligkeit für Erkrankungen wie Anämie und Krebs führt. Dieser Rückgang ist nicht nur auf das Absterben von Zellen zurückzuführen; Es handelt sich um eine funktionelle Verschlechterung, bei der HSCs ihre Fähigkeit verlieren, effektiv ausgeglichene Blutzellpopulationen zu produzieren. Dies ist wichtig, da sich ein versagendes Blutsystem direkt auf die allgemeine Gesundheit auswirkt und ältere Menschen anfälliger für Infektionen, Krankheiten und langsamere Genesungszeiten macht.
Lysosomen: Der Schlüssel zur Umkehr
Die Studie identifizierte Lysosomen – zelluläre Kompartimente, die Abfall abbauen und Materialien recyceln – als Hauptursache für die Alterung von HSC. Bei älteren Mäusen wurde festgestellt, dass diese Lysosomen ungewöhnlich sauer und hyperaktiv sind und den Zellstoffwechsel und die genetische Regulierung stören. Diese Hyperaktivität verhindert, dass die Zellen in einen schützenden „Ruhezustand“ gelangen. Ruhe ist von entscheidender Bedeutung, da sie es jungen Stammzellen ermöglicht, Energie zu sparen, DNA-Schäden zu vermeiden und ihre Regenerationsfähigkeit aufrechtzuerhalten.
Wiederherstellung jugendlicher Funktion
Forscher verwendeten eine Chemikalie namens Concanamycin A, um den Säuregehalt und die Aktivitätsniveaus dysfunktionaler Lysosomen in gealterten HSCs zu normalisieren. Als behandelte Zellen wieder in ältere Mäuse eingeführt wurden, erhöhte sich die Blutzellenproduktion um das Achtfache. Die verjüngten HSCs regenerierten sich nicht nur effizienter, sondern stellten auch das Gleichgewicht der Blutzellenverhältnisse wieder her und kehrten so den altersbedingten Rückgang der Immunfunktion um. Dies deutet darauf hin, dass die Alterung von Blutstammzellen kein dauerhafter Zustand, sondern ein reversibler Zustand zellulärer Dysfunktion ist.
Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit
Obwohl die Studie an Mäusen durchgeführt wurde, haben die Ergebnisse erhebliche Auswirkungen auf die Humanmedizin. Alternde HSCs sind schlechte Kandidaten für Stammzelltransplantationen, aber die behandelten Zellen zeigten im Tiermodell eine erfolgreiche Transplantation. Dies deutet darauf hin, dass Ex-vivo -Behandlungen – bei denen Zellen vor der Transplantation außerhalb des Körpers verändert werden – die Transplantationserfolgsraten beim Menschen dramatisch verbessern könnten.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Alterung von Blutstammzellen kein irreversibles Schicksal ist“, sagte der leitende Forscher Saghi Ghaffari. „Alte Blutstammzellen haben die Fähigkeit, in einen jugendlichen Zustand zurückzukehren.“
Die Forschung beleuchtet die lysosomale Dysfunktion als einen zentralen Mechanismus bei der Alterung von Stammzellen. Die gezielte Ausrichtung auf diesen Weg könnte letztendlich zu Therapien führen, die ein gesundes Blut- und Immunsystem bei älteren Menschen aufrechterhalten, die Ergebnisse bei Stammzelltransplantationen verbessern und möglicherweise das Risiko altersbedingter Bluterkrankungen verringern.
Weitere Tests sind erforderlich, um diese Ergebnisse am Menschen zu bestätigen, aber die Studie bietet einen überzeugenden neuen Weg zur Bekämpfung der schwächenden Auswirkungen des Alterns auf die Blut- und Immunfunktion.
