Ursachen für Progerie – frühzeitige Alterung – aufgeklärt

Progerie ist der Fachbegriff für eine Erkrankung, die Kinder zehnmal schneller altern lässt. © PRF

Progerie ist der Fachbegriff für eine Erkrankung, die Kinder zehnmal schneller altern lässt. © PRF

Wiener Forscher konnten unlängst die Ursachen für Progerie aufklären. Als Progerie bezeichnet man die frühzeitige Alterung, bei der 8-Jährige wie 80-Jährige aussehen können.

Der Fachbegriff Progerie beschreibt die pathologische frühzeitige Alterung. Dadurch altern Kinder zehnmal schneller. Durchschnittlich sterben die Betroffenen dann bereits im Alter von 14 bis 15 Jahren. Und zwar erleiden die Betroffenen zuvor häufig einen Herzinfarkt sowie einen Schlaganfall. Wobei es bisher keine Heilung für die Krankheit gibt. Auch die genauen Ursachen des beschleunigten Prozesses der Progerie sind bislang unbekannt.

Unlängst konnten dazu Forscher der Max F. Perutz Laboratories bisher unbekannte Mechanismus der Symptome der Progerie entdeckt. Die Wissenschaftler lieferten damit auch neue Ansätze für die Therapie der Krankheit.




Hutchinson-Gilford-Syndrom: Kardiovaskuläre Erkrankungen bei Progerie

An Progerie Erkrankte leiden am sogenannten Hutchinson Gilford Progerie Syndrom. ©
The Cell Nucleus and Aging: Tantalizing Clues and Hopeful Promises. Scaffidi P, Gordon L, Misteli T. PLoS Biology Vol. 3/11/2005, e395 doi:10.1371/journal.pbio.0030395 / Creative Commons CC 2.5

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind ein typisches Symptom beim Hutchinson-Gilford-Syndrom, der Progerie, bei der es zu beschleunigter und vorzeitiger Alterung kommt. Mehr dazu unter https://medmix.at/hutchinson-gilford-syndrom-progerie/


Progerie – wenn Kinder in einem alten Körper gefangen sind

Kleine Kinder sind gefangen in einem alten Körper. So könnte man Progerie beschreiben. Bei der Geburt ist von der vorzeitigen Alterung noch nichts zu bemerken. Erst im Alter von ein bis zwei Jahren beginnen die Betroffenen plötzlich vorschnell zu altern. Weltweit sind rund 200 Fälle bekannt. Allein in Indien sind es geschätzt zirka 80 Betroffene.

Im Jugendalter leiden Progerie-Patienten dann bereits an typischen Alterserscheinungen. Dazu zählen brüchige Knochen, steife Gelenke sowie schwere Herzkreislauferkrankungen. Die meisten PatientInnen versterben an einem Schlaganfall oder Herzinfarkt, noch bevor sie Zwanzig Jahre alt werden.

Eine medikamentöse Behandlung der Progerie mit Farnesyltransferase-Inhibitoren (FTIs) ist möglich. Diese Arzneimittel, ursprünglich für die Krebstherapie entwickelt, verbessern einige Aspekte der Krankheit wie Knochenstruktur und Arteriensteife. Schließlich verlängern sie auch die Lebenserwartung um mindestens 1,6 Jahre. Allerdings bringen sie keine Heilung.

 

Progerin ist das Protein hinter der frühzeitigen Alterung Progerie

Das Hutchinson-Gilford-Progerie-Syndrom (HGPS) ist eine segmentale Erkrankung des vorzeitigen Alterns, die durch eine Mutation in LMNA verursacht wird. Die Mutation erzeugt dabei eine verkürzte und farnesylierte Form von Prelamin A. Diese nennt man mit anderen Worten Progerin.

Ein Großteil der Symptome der Progerie verursacht das Protein namens Progerin. Dieses kommt in extrem hohen Konzentrationen in Zellen von PatientInnen vor. Dabei ist das Progerin eine fehlerhafte Version von Lamin A. Dieses stabilisert normalerweise den Zellkern und ist an wesentlichen Kernfunktionen beteiligt. Wie Progerin seine Wirkung genau entfaltet, untersuchten Wissenschaftler an den Max F. Perutz Laboratories. Einem Joint Venture der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien. Sie erforschten die molekularen Funktionen von Kern-Laminen und deren fehlerhaften Formen wie Progerin sowie die damit verbundenen Krankheiten.

Schon vor einigen Jahren entdeckte man, dass in Progerie-Zellen wesentlich weniger LAP2α vorkommt als in normalen Zellen. LAP2α steht im Wechselspiel mit Lamin A um die Zellproliferation, also die Zellvermehrung, zu regulieren. Interessanterweise verringert sich die Menge an LAP2α in unseren Zellen, wenn wir älter werden.

Eine eigens entwickelte neue Zelllinie ermöglichte, die frühzeitige Alterung im Labor nachzustellen. Gerüstet mit diesem Werkzeug machten sich die Wiener WissenschafterInnen an die Untersuchung der molekularen Ursachen der Progerie. Im Vergleich zu normalen Zellen waren die Mengen an LAP2α in den Progerie-Zellen viel niedriger. Wenn sie aber LAP2α bekamen, konnten sich die Zellen wieder normal vermehren. Das gleiche passierte auch in Zellen aus Patientenproben.



 

Unerwartetes Zusammenspiel von LAP2α und Progerin

Die weiteren Experimente hielten dann aber eine wirkliche Überraschung für die Forscher bereit. Denn das LAP2α wirkt über völlig unterschiedliche Mechanismen. Und zwar wenn man Progeriezellen und normale Zellen vergleicht. In letzteren gibt es beispielsweise einen frei im Kern der Zelle vorliegenden Lamin A Pool. Dieser kann dann an den LAP2α binden. Wobei dies die Proliferation verlangsamt. Während hingegen zu niedrige Mengen an LAP2α zu überhöhter Vermehrung der Zellen führen.

Bei Progerie tritt hingegen genau das Gegenteil ein. Bei wenig LAP2α vermehren sich die Zellen viel langsamer und treten zu früh in den zellulären Alterungsprozess ein. Ursache hierfür ist der fehlende freie Lamin A Pool im Zellkern. LAP2α schien also in Progerie-Zellen über einen ganz anderen Mechanismus zu funktionieren.

Ergebnisse früherer Studien hielten letztlich des Rätsels Lösung parat. Alle Zellen sind von einem Material umgeben, das sie strukturell unterstützt. Die Forscher nennen es extrazelluläre Matrix oder kurz ECM. Frühere Untersuchungen hatten gezeigt, dass Progerin die Produktion von ECM-Proteinen negativ beeinflusst. Infolgedessen trägt das so zu einer gestörten Zellumgebung und langsamerer Proliferation bei. Wir konnten nun zeigen, dass das im Zusammenhang mit den niedrigen LAP2α Mengen steht. Wenn die Forscher dann den Zellen mit Progerie das LAP2α gaben, dann hatten sie wieder eine intakte ECM. Zudem vermehrten sie sich normal. Schließlich traten sie auch nicht in den zellulären Alterungsprozess ein.

Die neuen Erkenntnisse zu Progerin eröffnen neue Wege zur Entwicklung von spezifischen Strategien zur Behandlung von Progerie. Da die frühzeitige Alterung bei Progerie in vielen Aspekten der normalen Alterung gleicht, erlauben die Ergebnisse auch Rückschlüsse auf die zellulären Vorgänge während des normalen Alterungsprozesses.


Progerie Erkrankte sterben sehr oft an Herzinfarkt oder Schlaganfall

Neue Optionen, mit Effizienz einen Herzinfarkt behandeln zu können, haben enorme Bedeutung.

Neun von zehn an Progerie erkrankte Menschen sterben an einem Herzinfarkt oder Schlaganfall. Signifikant hohe Progerin-Spiegel sollen wichtige Hinweise dazu geben. Mehr dazu unter https://medmix.at/progerie-erkrankte-altern-fruehzeitig/




Literatur:

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Mehr zum Thema: https://medmix.at/progerie-erkrankte-altern-fruehzeitig/

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