Neue Wege, unsere Muskeln auch im Alter stark zu halten
Bei der Erhaltung von Zellen ist die Autophagie, also die Zellreinigung, ein entscheidender Mechanismus, der ein Gleichgewicht zwischen Abbau und Erneuerung herstellt. Während ein Überschuss an Autophagie die Gewebedegeneration verstärken kann, trägt ein Mangel an Autophagie auch zu degenerativen Prozessen bei. Das Zusammenspiel zwischen dem AMPK-Stoffwechselweg, der die Autophagie fördert, und dem mTOR-Stoffwechselweg, der sie hemmt, unterstreicht die Komplexität der Regulation dieses Prozesses.
Innerhalb des Spektrums der Autophagie stellt die Mitophagie, die in erster Linie durch PGC-1α gesteuert wird und dysfunktionale Mitochondrien zum Abbau anvisiert, einen Schwerpunkt dar. Trotz ihrer Komplexität sind die genauen biochemischen Abläufe der Autophagie noch nicht vollständig aufgeklärt, und die Forschung ist noch nicht abgeschlossen.
In einer Studie mit 575 Teilnehmern, überwiegend europäischer Herkunft und einem Durchschnittsalter von 75,9 Jahren, wurde der Zusammenhang zwischen der Expression von Genen, die mit der Autophagie in Verbindung stehen, und funktionellen Parametern untersucht. Die RNA-Sequenzierung von 260 ausgewählten Genen, die mit Autophagie, Mitophagie und dem mTOR-Signalweg in Verbindung stehen, ergab interessante Korrelationen mit der mitochondrialen Funktion und der körperlichen Leistungsfähigkeit, insbesondere der 400-Meter-Laufgeschwindigkeit.
Interessanterweise schienen Gene, die direkt an der Autophagie beteiligt sind, keinen großen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit unserer Muskeln im Alter zu haben. Andere Gene wie Foxo1, die bei der Regulierung der Autophagie helfen, zeigten jedoch unerwartete Zusammenhänge. Anstatt zu helfen, schienen sie mit einer schlechteren Muskelfunktion verbunden zu sein.
Im Gegensatz dazu waren Gene, die mit der Art und Weise zu tun haben, wie unser Körper Energie nutzt und unsere Mitochondrien verwaltet, mit einer besseren Muskelfunktion verbunden. Auch die Beeinflussung des mTOR-Signalwegs, der das Zellwachstum steuert, erwies sich als vielversprechend für die Verbesserung der Muskelleistung bei älteren Menschen.
Diese Ergebnisse stellen alles infrage, was wir bisher über Foxo1 zu wissen glaubten. Es scheint, dass unser Körper, wenn die Autophagie nicht richtig funktioniert, versucht, dies zu kompensieren, indem er Foxo1 hochfährt.
Durch Eingriffe in den mTOR-Signalweg könnten neue Wege gefunden werden, Muskeln auch im Alter stark zu halten. Das eröffnet spannende Möglichkeiten für neue Therapien, die älteren Menschen helfen, kräftig und gesund zu bleiben.
Referenzen
Coen, P. M., Huo, Z., Tranah, G. J., Barnes, H. N., Zhang, X., Wolff, C. A., Wu, K., Cawthon, P. M., Hepple, R. T., Toledo, F. G. S., Evans, D. S., Santiago-Fernández, O., Cuervo, A. M., Kritchevsky, S. B., Newman, A. B., Cummings, S. R., & Esser, K. A. (2024). Autophagy gene expression in skeletal muscle of older individuals is associated with physical performance, muscle volume and mitochondrial function in the study of muscle, mobility and aging (SOMMA). Aging Cell, 00, e14118. https://doi.org/10.1111/acel.14118