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Darmbakterien entfalten die Anti-Aging-Kraft von Granatäpfeln
Indem sie die potenziellen Anti-Aging-Eigenschaften einer Verbindung aufdecken, enthüllen die Forscher ein faszinierendes Ergebnis der Co-Evolution von Pflanzen, Bakterien und Tieren über Millionen von Jahren. Sie zeigen, dass die Verbindung Muskelzellen in Tieren ermöglicht, sich gegen eine der Hauptursachen des Alterns zu schützen. Die Verbindung - genannt Urolithin A - wird natürlich im Darm produziert, wenn ein Molekül, das in Granatäpfeln vorhanden ist, von Darmbakterien verdaut wird.
Die Forscher fanden heraus, dass eine Verbindung, die bei der Verdauung von Granatäpfeln durch Darmbakterien produziert wird, die Lebenserwartung bei Würmern und die Leistungsfähigkeit bei älteren Mäusen verbessert. Sie testen derzeit die Anti-Aging-Wirkung der Verbindung in Versuchen am Menschen.
Die Wirkung von Urolithin A beim Menschen ist noch nicht vollständig, sagen Forscher der École Polytechnique Fédérale in Lausanne (EPFL), Schweiz, die vielversprechende Ergebnisse aus Studien mit Nematoden und Nagetieren in der Zeitschrift berichten Naturmedizin.
Es gab viele Behauptungen über die gesundheitlichen Vorteile von Granatäpfeln - einschließlich ihrer vermeintlichen Anti-Aging-Eigenschaften. Die Autoren stellen jedoch fest, dass ein Mangel an schlüssigen Beweisen - plus umstrittenes Marketing - zu viel Skepsis geführt hat. Also beschlossen sie, genauer hinzusehen.
Wenn wir älter werden, verlangsamt sich ein wichtiger Prozess, auf den sich unsere Zellen für Energie verlassen, und beginnt zu funktionieren. Dieser Prozess - "Mitophagie" genannt - recycelt abgenutzte Mitochondrien, die winzigen Kraftwerke in Zellen, die die chemischen Einheiten der Energie, die ihre Arbeit antreibt, bilden.
Wenn verbrauchte Mitochondrien nicht recycelt werden, bauen sie und ihre abbauenden Komponenten in den Zellen auf und verursachen schließlich Probleme in vielen Geweben, einschließlich Muskeln, die allmählich schwächer werden.
Es gibt auch Hinweise darauf, dass der Aufbau von fehlerhaften oder abgenutzten Mitochondrien eine Rolle bei Alterskrankheiten wie der Parkinson-Krankheit spielt. Wissenschaftler haben auch festgestellt, dass Defekte im Parkinson-Gen Fbxo7 auch die Mitophagie stören.
Urolithin A ist das einzige Molekül, das die Mitophagie wiederbeleben kann
In der neuen Studie stellt das EPFL-Team fest, dass Urolithin A die Mitophagie in Zellen wiederherstellen kann, in denen der Prozess träge geworden ist. Co-Autor Patrick Aebischer, Professor für Neurowissenschaften und Präsident der EPFL, sagt Urolithin A ist in dieser Hinsicht einzigartig:
"Es ist das einzige bekannte Molekül, das den mitochondrialen Reinigungsprozess, auch als Mitophagie bekannt, wiederbeleben kann. Es ist eine völlig natürliche Substanz und seine Wirkung ist stark und messbar."
Er und seine Kollegen testeten zunächst die Wirkung von Urolithin A im Nematodenwurm Caenorhabditis elegans, ein sehr nützliches Modell für das Studium der menschlichen Biologie auf Zellebene aus mehreren Gründen: Es ist multizellular, seine Zellen haben viele Gemeinsamkeiten mit menschlichen Zellen und es entwickelt sich aus einem befruchteten Ei.
Aus diesen Gründen und der Tatsache, dass im Alter von 8-10 Tagen C. elegans gilt als älter, Wissenschaftler finden den Wurm auch sehr nützlich, um den Prozess und die Auswirkungen des Alterns zu studieren.
Die Forscher fanden heraus, dass wenn sie ausgesetzt waren C. elegans Bei Urolithin A lebten die Würmer durchschnittlich um mehr als 45 Prozent länger.
Das Team beobachtete auch, dass Urolithin A die Ansammlung von dysfunktionalen Mitochondrien verhinderte, wenn die Würmer altern.
Urolithin A verbesserte Ausdauer bei älteren Mäusen
Die Forscher wiederholten dann die Tests mit Nagetieren. Sie fanden heraus, dass Urolithin A, wie bei den Würmern, zu einer signifikanten Reduktion von fehlerhaften Mitochondrien führte. Auch ältere Mäuse - etwa 2 Jahre alt - zeigten beim Laufen 42 Prozent bessere Ausdauer als andere Mäuse desselben Alters, die dem Wirkstoff nicht ausgesetzt waren.
In weiteren Tests mit jungen Ratten stellte das Team außerdem fest, dass die Exposition gegenüber Urolithin A die Trainingsfähigkeit verbesserte.
Diese Tests zeigten, dass ein robustes zelluläres Recycling von Mitochondrien - die Mitophagie - stattfindet, schlussfolgern die Autoren.
Obwohl die Studienergebnisse vielversprechend erscheinen, schlagen die Forscher keineswegs vor, dass Menschen auf der Grundlage ihrer Ergebnisse anfangen sollten, Granatäpfel zu essen, um das Altern zu verlangsamen oder die Muskelkraft zu erhalten.
Das Team weist darauf hin, dass es in Granatäpfeln kein Urolithin A gibt, sondern eine Vorstufe, ein Molekül in einer Familie, die Ellagitannine genannt wird. Wenn sich das Molekül im Darm mit Wasser vermischt, zerfällt es in Ellagsäure, die von Darmbakterien zu Urolithin A weiterverarbeitet wird.
Aufgrund der Anzahl der Schritte, die bei seiner natürlichen Produktion beteiligt sind, und wegen der Rolle der Bakterien kann die Menge an produziertem Urolithin A stark variieren. Tatsächlich können die notwendigen Bakterien bei einigen Individuen überhaupt fehlen.
Humanversuche mit Urolithin A im Gange
Wenn Sie einer der Menschen sind, deren Darmbakterien kein Urolithin A produzieren, dann ist es möglich, dass Granatäpfel und Granatapfelsaft Ihnen nicht die in der Studie gesehenen Vorteile bringen.
Um dies zu überwinden, hat das Team ein Start-up-Biotechnologieunternehmen, Amazentis, gegründet, das eine Methode entwickelt hat, um genau kalibrierte Dosen von Urolithin A zu verabreichen. Humanversuche haben bereits damit begonnen, die auf diese Weise ausgelösten Wirkungen von Urolithin A zu testen.
Die Autoren sind optimistisch, dass sie finden, dass Urolithin A ähnliche Ergebnisse bei Menschen aufweist. In evolutionärer Hinsicht, C. elegans und Nagetiere sind ziemlich weit entfernt, was ein gutes Zeichen dafür ist, dass die Studie einen Mechanismus aufgezeigt hat, der für lebende Organismen essentiell ist.
"Vorstufen für Urolithin A finden sich nicht nur in Granatäpfeln, sondern auch in kleineren Mengen in vielen Nüssen und Beeren."
Chris Rinsch, Co-Autor und CEO von Amazentis
Das folgende Video von der EPFL, das von Prof. Auwerx vorgestellt wurde, erläutert die Mitophagie, die Rolle von Urolithin A und die Hoffnungen des Teams auf seine Anwendung bei altersbedingten Krankheiten:
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