Revolutionäre Einsichten: Wie unsere Muskeln altern und wie wir gegensteuern können

Das „Wellcome Trust Sanger Institute“ ist ein britisches Genomforschungsinstitut, circa zwölf Kilometer südlich von Cambridge gelegen. Es hatte unter anderem das Humangenomprojekt maßgeblich vorangetrieben. Seinen Namen orientiert es an dem zweifachen Nobelpreisträger Frederick Sanger:

• https://www.sanger.ac.uk/

In enger Kooperation mit der „Sun-Yat-sen-Universität“ in der chinesischen Provinz Guangdong wurde erstmals ein Atlas erstellt, der die Entwicklung der alternden menschlichen Muskeln abbildet. Wie dieser natürliche Prozess auf molekularer und zellulärer Ebene verzögert werden kann, damit hat sich diese Studie beschäftigt:

• https://www.nature.com/articles/s43587-024-00613-3

Dass die Muskeln mit zunehmendem Alter immer „schwächer“ werden, weiß jedes Kind. Doch dieser Prozess läuft bei den Menschen unterschiedlich schnell ab und kann sogar bis zum Totalverlust der Selbstständigkeit führen. Der Muskelschwund im Alter wird auch als Sarkopenie bezeichnet. Aber warum ist das so?

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Unter anderem mit bildgebenden Verfahren wurden Skelettmuskelproben von 17 Personen im Alter von 20 bis 75 Jahren analysiert. Auch diese Daten flossen in den Atlas mit ein, der in der Fachzeitschrift Nature Aging publiziert wurde.

Ein Ergebnis darin enthüllt neue Zellpopulationen, die möglicherweise das unterschiedlich schnelle Altern bestimmter Muskelfasern erklären. Darüber hinaus gibt es offenbar „kompensatorische Mechanismen“, die die Muskeln in die Lage versetzen, ihrem Alterungsprozess entgegenzuwirken.

Die Produktion der Proteine fällt in die Zuständigkeit der Ribosomen. Diese wiederum werden von bestimmten Genen kontrolliert. In den Muskelstammzellen älterer Probanden waren diese Gene tatsächlich weniger aktiv, was bedeutet, dass die betreffenden Zellen die Muskelfasern nur noch eingeschränkt reparieren beziehungsweise regenerieren können.

Darüber hinaus stellten die nicht-muskulären Zellpopulationen vermehrt das entzündungsfördernde Molekül CCL2 her. In der Folge werden Immunzellen in die Muskeln gelockt, die den altersbedingten Muskelverschleiß sogar intensivieren. Mit dem Alter ist zudem ein Verlust bestimmter schnell zuckender Muskelfasern verbunden. Diese brauchen wir zum Beispiel für sehr kraftvolle, impulsartige Bewegungen wie beim Boxen.

Aber der Körper scheint sich mit unterschiedlichen kompensatorischen Mechanismen erfolgreich gegen den altersbedingten Muskelabbau zu wehren. Einer davon ist die Expression jener Gene, die für den schnell zuckenden Faser-Subtyp spezifisch sind, damit die noch verbliebenen schnell zuckenden Muskelfasern doch noch regeneriert werden können.

Es gibt außerdem spezialisierte Kernpopulationen in den Muskelfasern, die die Nerven-Muskel-Verbindungen reparieren können. Auch Letztere verschlechtern sich mit zunehmendem Alter. Mit menschlichen Muskelzellen, die extra im Labor herangezüchtet wurden, wurden entsprechende Experimente durchgeführt, die die bisherigen Aussagen stützen.

Dr. Sarah Teichmann ist Mitautorin der Studie und erläutert dazu, dass der Human Cell Atlas einen wichtigen Beitrag für ein besseres Verständnis unseres Körpers liefert, und zwar von den ganz frühen Anfängen unserer körperlichen Entwicklung bis hin zu den letzten Tagen vor unserem Tod.

Auf Basis dieser neuen Erkenntnisse über den Ablauf der Alterung der Skelettmuskulatur können Entzündungen deutlich zielgerichteter bekämpft, die Muskelregeneration beschleunigt und Nervenverbindungen länger erhalten werden.

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Dieser Beitrag wurde am 13.05.2024 erstellt.