Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stammzellforscher der RWTH entlarven das Altern als sinnvollen Entwicklungsprozess

08.12.2009
Arbeitsgruppe um Professor Wagner untersucht altersassoziierte
Veränderungen an menschlichen Stammzellen

Verschleißt der Mensch im Laufe seines Lebens vergleichbar mit dem altersbedingten Abnutzungsprozess eines Autos? "Nicht ausschließlich", sagt Univ.-Prof. Dr. Dr. Wolfgang Wagner, Leiter des Lehr- und Forschungsgebietes Stammzellbiologie und Cellular Engineering der RWTH Aachen.

Der Alterungsprozess des Menschen beinhalte auch einen Entwicklungsprozess. Wagner bezieht sich in seiner Aussage auf die neuesten Ergebnisse der Stammzellforschung. Der Wissenschaftler geht gemeinsam mit seiner Arbeitsgruppe "Stammzellbiologie und Cellular Engineering" unter anderem den Fragen nach, was genau im Alter passiert und welche molekularen Veränderungen es während des Alterns gibt. Dabei hat die vom Kompetenznetzwerk Stammzellforschung NRW und von der Heidelberger Akademie der Wissenschaften geförderte Arbeitsgruppe grundlegende Erkenntnisse gewonnen, die kürzlich in den renommierten Fachzeitschriften "PloS ONE" und "Aging Cell" publiziert wurden.

Das Altern des menschlichen Organismus ist unaufhaltsam. Mit dem Tag der Geburt wird der Mensch unwiderruflich älter. Aber ab wann beginnt der tatsächliche Alterungsprozess, der sich kontinuierlich und unwiderruflich fortsetzt? Das sei bei jedem Menschen unterschiedlich, erklärt Professor Wolfgang Wagner. Ab einem gewissen Alter, das jedoch bei jedem Menschen individuell ist, zeigen sich die Zeichen der Zeit beim Blick in den Spiegel deutlich: Die Haare werden grau und dünner oder fallen sogar komplett aus, die Zeichen der Zeit graben sich als Falten in die Haut. Dabei sind die äußerlich Anzeichen eher harmlos, denn mit zunehmendem Alter stellen sich sowohl körperliche als auch psychische Veränderungen ein: Die Organe funktionieren nicht mehr so gut wie in jungen Jahren, es kommt zu einer langsam fortschreitenden Verengung und Verkalkung der Arterien, die Gelenke verschleißen und die Knochen- und Muskelmasse nimmt ab, wodurch es zu Bewegungseinschränkungen kommen kann. Weitere Veränderungen, die mit dem Alterungsprozess einhergehen, betreffen das Immunsystem und die Sinnesorgane: Der Körper bildet nicht mehr so viele Immunzellen, so dass die Infektionsanfälligkeit steigt. Verständlich, dass jeder ein hohes Alter erreichen möchte, aber gleichzeitig mit den damit verbundenen Gebrechen hadert.

Warum wir altern, ist wissenschaftlich noch nicht endgültig geklärt. Klar ist aber, dass sich die menschlichen Zellen nicht unbegrenzt teilen können, irgendwann sind sie "erschöpft". Es liegt nah, den Begriff des "Verschleißes" heran zu ziehen. Und der Vergleich mit dem Auto, das sich mit der Zeit abnutzt, ist zunächst ebenfalls plausibel. Aber was passiert tatsächlich, wenn der Mensch altert? Jede Art von menschlichem Gewebe wird von adulten Zellen regeneriert, diese gewährleisten also zeitlebens die Erneuerung unserer Gewebe. Menschliche Zellen haben folglich ein hohes Selbsterhaltungspotenzial, wobei sie immer wieder Stammzellen hervorbringen, die das Regenerationspotenzial erhalten. Andererseits nimmt im Laufe des Lebens diese Fähigkeit zur Reparatur und Selbsterneuerung ab. Wissenschaftliche Untersuchungen nähren die Vermutung, dass Stammzellen und Alterung unmittelbar zusammenhängen. Die molekularen Zusammenhänge sind letztlich jedoch noch nicht geklärt.

Die Arbeitsgruppe um Professor Wagner untersucht altersassoziierte Veränderungen an zwei Arten menschlicher, adulter Stammzellen: Blutstammzellen (hämatopoetische Stammzellen - HSC) und mesenchymale Zellen (MSC), das sind die Vorläuferzellen für Knorpel-, Fett- und Knochengewebe. Diese Stammzellen werden aus dem Knochenmark von Spendern im Alter von 25 bis etwa 85 Jahren gewonnen. Aus den entnommenen Stammzellen werden Zellkulturen angelegt. Dabei ist zunächst ein sehr schnelles Zellwachstum zu beobachten; die Zellen teilen sich also, so dass aus einer kleinen Menge eine große Zellzahl heranwächst. Nach zwei bis drei Monaten stagniert die Teilung jedoch, die Zellen vermehren sich nicht mehr, leben aber weiter. Im Rahmen dieser Langzeit-Kultur, aber auch im Rahmen des Alterns verändert sich das Genexpressionsprofil von mesenchymalen und hämatopoetischen Stammzellen. Professor Wagner und seine Arbeitsgruppe konnten beobachten, dass die kulturbedingten Veränderungen bei jungen und alten Spendern sehr ähnlich verlaufen. Dabei werden vor allem zahlreiche Entwicklungsgene reguliert. Interessanterweise gibt es einen Zusammenhang zwischen den molekularen Veränderungen der in-vitro Kultur über zwei bis drei Monate sowie denen der jungen und alten Spender. Es konnte zudem gezeigt werden, dass bestimmte Entwicklungsgene durch Veränderungen an der DNA (DNA-Methylierung) langfristig reguliert werden.

Aus der Tatsache, dass in den Zellen während des Alterns bestimmte Entwicklungsgene gezielt modifiziert werden, schließt Wagner, dass das Altern keine rein zufällige Akkumulation von Zellschäden - also Verschleiß - ist, sondern zumindest einen Entwicklungsmechanismus beinhaltet. "Wir sehen nun, dass bestimmte Entwicklungsgene während des Alterns unterschiedlich reguliert werden, und dass dabei so genannte epigegenetische Regulationsmechanismen involviert sind, die bei der Entwicklung eine wesentliche Rolle spielen", so Wagner. "Wir wollen verstehen, warum wir nicht ewig leben. Wir wollen das Altern als Entwicklungsprozess begreifen, aber wir wollen es nicht regulieren und verändern", so der Stammzellforscher. Und vielleicht ist es für den Menschen sogar tröstlich zu wissen, dass Altern nicht ausschließlich auf Verschleißerscheinungen beruht, sondern einen Entwicklungsprozess beinhaltet, der für die menschliche Existenz und den Generationswechsel sinnvoll und notwendig ist.

Abbildungen können angefordert werden unter wwagner@ukaachen.de

i.A. Gabriele Renner

Thomas von Salzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.rwth-aachen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Wachablösung im Immunsystem: wie Dendritische Zellen ihre Bewaffnung an Mastzellen übergeben
16.11.2017 | Universitätsklinikum Magdeburg

nachricht Wie Lungenkrebs zur Entstehung von Lungenhochdruck führt
16.11.2017 | Justus-Liebig-Universität Gießen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie