VERBESSERUNGSFUNKTIONEN DES GEHIRNS

Ein Carboxyfulleren-SOD-Mimetikum verbessert die Wahrnehmung und verlängert die Lebensdauer

Kevin L. Quick, Sameh S. Ali, Robert Arch, Chengjie Xiong, David Wozniak, Laura L. Dugan
Neurobiology of Aging 29 (2008) 117–128

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Auszug aus der Studie:

Ein C60-Carboxyfulleren-SOD-Mimetikum verbessert die Kognition und verlängert die Lebenserwartung

In niederen Organismen wie Caenorhabditis elegans und Drosophila sind viele Gene, die als Schlüsselregulatoren des Alterns identifiziert wurden, entweder an der Entgiftung reaktiver Sauerstoffspezies oder an der zellulären Reaktion auf oxidativ geschädigte Makromoleküle beteiligt. Transgene Mäuse wurden erzeugt, um diese Gene beim Altern von Säugetieren zu untersuchen, zeigten jedoch im Allgemeinen nicht die erwartete Lebenserwartung oder vorteilhafte Verhaltenseffekte, die möglicherweise kompensatorische Veränderungen während der Entwicklung widerspiegeln. Wir verabreichten eine niedermolekulare synthetische Enzymsuperoxiddismutase (SOD), die Wildtyp-Mäusen (d. H. Nicht transgenen, nicht seneszenzbeschleunigten Mäusen) ähnelt, beginnend im mittleren Alter.

Eine chronische Behandlung reduzierte nicht nur den altersbedingten oxidativen Stress und die Produktion mitochondrialer Radikale, sondern verlängerte auch die Lebensdauer erheblich. Behandelte Mäuse zeigten auch eine verbesserte Leistung bei der Lern- und Gedächtnisaufgabe des Morris-Wasserlabyrinths.

Dies ist unseres Wissens der erste Nachweis, dass ein verabreichtes Antioxidans mit mitochondrialer Aktivität und Penetration des Nervensystems nicht nur die Lebensdauer verlängert, sondern auch altersbedingte kognitive Beeinträchtigungen bei Säugetieren heilt. SOD-Mimetika mit solchen Eigenschaften könnten eine einzigartige Ergänzung zu genetischen Strategien darstellen, um den Beitrag oxidativer Prozesse zur Alterung des Nervensystems zu untersuchen.

Fazit:

Von oxidativem Stress ist bekannt, dass er die immunologische Funktion beeinträchtigt, und ein funktioneller Rückgang des Immunsystems ist nachweislich während des Alterns aufgetreten. C3-Behandlung kehrte alterungsbedingte Veränderungen des T-Lymphozyten-CD4 + / CD8 + -Verhältnisses und den altersbedingten Verlust von B-Zellen in Prozent der gesamten Splenozyten um.

Zusammengenommen legen diese Daten nahe, dass C3 die altersbedingte Produktion von mitochondrialem Superoxid senkt und die mitochondriale Funktion verbessert, was die mitochondriale Theorie des Alterns als eine Komponente des Alterungsprozesses unterstützt.

Wie von Beckman und Ames ausführlich erörtert, können Änderungen in der mitochondrialen Physiologie eher indirekte Prozesse widerspiegeln (z. B. Änderungen der mitochondrialen Genexpression aufgrund von Hormonstatus, Entzündung, Ernährung, Aktivität) und mit anderen mit dem Altern verbundenen Pfaden interagieren. wie Insulin-abhängige Signalgebung oder die Sirtuine.

Da zuvor gezeigt wurde, dass C3 in Mitochondrien lokalisiert ist, das Überleben von Sod2 - / - Mäusen verbessert und, wie hier gezeigt, die mitochondriale Superoxidproduktion durch EPR reguliert und die Lebensdauer von Mäusen verlängert, halten wir einige der Wirkungen für wahrscheinlich von C3 in der aktuellen Studie sind direkt auf Mitochondrien.

Inwieweit und wie Mitochondrien zum Altern beitragen, bleiben jedoch wichtige Fragen und sind Bereiche zukünftiger Studien, die wertvolle Einblicke in den komplexen multifaktoriellen Alterungsprozess liefern können.

Analyse der Studie

Die Studie von Quick, Ali, Arch, Xiong, Wozniak und Dugan erweitert unser Verständnis des Alterns und beleuchtet insbesondere die Rolle reaktiver Sauerstoffspezies und ihre Auswirkungen auf die kognitiven Funktionen und die Lebensspanne. Wichtig ist, dass ihre Forschungen das therapeutische Potenzial eines synthetischen Enzymmimetikums der Superoxiddismutase (SOD) namens C3 aufzeigen, das Wildtyp-Mäusen ab dem mittleren Alter verabreicht wird.

Es ist wichtig zu betonen, dass die C3-Behandlung nicht nur die Lebensspanne der Mäuse verlängerte, sondern auch die kognitiven Fähigkeiten verbesserte, wie durch die verbesserte Leistung bei der Lern- und Gedächtnisaufgabe im Morris-Wasserlabyrinth gezeigt wurde. Diese doppelte Wirkung unterstreicht das Potenzial gezielter antioxidativer Strategien als vielversprechender Weg auf der Suche nach Interventionen, die das Leben verlängern und seine Qualität, insbesondere die kognitiven Funktionen, in späteren Jahren verbessern.

Doch wie bei allen wissenschaftlichen Untersuchungen wirft auch diese Erkenntnis neue Fragen auf. Die Forscher sollten verstehen, wie und in welchem Umfang Mitochondrien zum Altern beitragen. Angesichts der Affinität von C3, sich in Mitochondrien anzusiedeln, und seiner offensichtlichen Wirkung auf die mitochondriale Superoxidproduktion könnte jede Antwort auf diese Fragen wesentlich zu unserem Verständnis des Alterungsprozesses beitragen. Folglich könnte dieser Forschungszweig als starker Katalysator für die Entwicklung innovativer, wirksamer Anti-Aging-Maßnahmen dienen.

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