Ein verrosteter Schlüssel, der nicht mehr passt
FUKUOKA, Japan — Mit zunehmendem Alter verlieren Muskeln an Kraft. Der Prozess ist so allmählich, dass viele ihn als unvermeidlich hinnehmen, aber die zugrundeliegende Biologie erzählt eine andere Geschichte. Das Reparatursystem fehlt nicht — es ist defekt. Und jetzt haben Wissenschaftler einen Weg gefunden, es zu reparieren.
Forscher unter der Leitung von Professor Ryuichi Tatsumi von der Fakultät für Landwirtschaft der Kyushu-Universität haben ein Molekül identifiziert, das das zentrale Signal der Muskelreparatur schützt und dramatisch verstärkt. Die am 24. Juli in Scientific Reports veröffentlichten Ergebnisse könnten die Tür zu neuen Behandlungen für altersbedingten Muskelschwund, längere Bettlägerigkeit und Muskelschwunderkrankungen öffnen.
Der Schlüssel und das Schloss
Die Forschung konzentriert sich auf den Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HGF) — ein Protein, das als Hauptschalter für die Reparatur der Skelettmuskulatur dient. Unter normalen Bedingungen ruht HGF inaktiv im strukturellen Netzwerk, das die Muskelfasern umgibt. Bei einer Muskelverletzung wird HGF freigesetzt und bindet an c-met-Rezeptoren auf Satellitenzellen — den Stammzellen, die für den Wiederaufbau beschädigter Muskeln verantwortlich sind.
Aber der Alterungsprozess stört dieses System. Frühere Forschungen des Teams ergaben, dass HGF mit zunehmendem Alter eine chemische Veränderung namens Nitrierung durchläuft — eine Nitrogruppe wird an zwei kritischen Stellen des Proteins hinzugefügt, Y198 und Y250, genau dort, wo HGF mit seinem Rezeptor verbindet. Das Ergebnis ist ein "verrosteter Schlüssel" — ein Protein, das nicht mehr in sein Schloss passt.
LASSS erzeugt ein 'Super-HGF'
Die Wissenschaftler testeten zwei schwefelbasierte Verbindungen: Glutathiontrisulfid (GSSSG) und Liponsäuretrisulfid (LASSS). Beide reduzierten die Nitrierung, aber LASSS erzielte ein unerwartetes Ergebnis. Bei höheren Konzentrationen verdoppelte die Mischung von HGF mit LASSS dessen Fähigkeit, an den c-met-Rezeptor zu binden, und schuf das, was das Team "Super-HGF" nennt.
Vielversprechende Ergebnisse in lebendem Gewebe
Das Team testete LASSS dann an Mäusen mit Muskelschwund, der durch Suspension am Schwanz verursacht wurde. Mäuse, die vor dem Eingriff mit LASSS behandelt wurden, zeigten signifikant niedrigere HGF-Nitrierungswerte als unbehandelte Mäuse.
Eine zukünftige Behandlung für Muskelschwund
Die Entdeckung könnte völlig neue Ansätze zur Erhaltung der Muskelreparatur während des Alterns, längerer Bettruhe und anderer Zustände mit längerer Inaktivität ermöglichen. Die Forscher glauben, dass die Effekte auf mehrere Spezies anwendbar sein könnten — einschließlich Menschen und Haustiere wie Hunde und Katzen.
