Ein überraschendes Enzymsystem liefert neue Hinweise darauf, wie das Altern verlangsamt werden kann

Forscher der School of Biological and Behavioural Sciences der Queen Mary University of London haben nachgewiesen, dass der experimentelle TOR-Inhibitor Rapalink-1 die chronologische Lebensdauer von Spalthefen verlängern kann, einem einfachen Organismus, der häufig zur Erforschung grundlegender biologischer Prozesse verwendet wird. Eine in Communications Biology veröffentlichte Studie von Juhi Kumar, Kristal Ng und Charalampos Rallis berichtet, dass sowohl Arzneimittel als auch natürlich vorkommende Metaboliten die Lebensdauer über den Target-of-Rapamycin-Signalweg (TOR) beeinflussen können.

Die zentrale Rolle des TOR-Signalwegs bei Wachstum und Alterung

Der TOR-Signalweg ist ein evolutionär konserviertes Signalsystem, das in Organismen von Hefen bis hin zum Menschen vorkommt. Er spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Wachstum und Alterung und steht in engem Zusammenhang mit wichtigen altersbedingten Erkrankungen, darunter Krebs und neurodegenerative Erkrankungen. Aufgrund seines weitreichenden Einflusses ist TOR zu einem wichtigen Ziel in der Anti-Aging- und Krebsforschung geworden, wobei Medikamente wie Rapamycin bereits in mehreren Tiermodellen ihre Fähigkeit zur Verlängerung der gesunden Lebensdauer unter Beweis gestellt haben.

Rapalink-1, die in der Untersuchung untersuchte Verbindung, ist ein TOR-Inhibitor der nächsten Generation, der derzeit auf seine mögliche Verwendung in der Krebstherapie untersucht wird. Das Forschungsteam fand heraus, dass Rapalink-1 bestimmte Aspekte des Wachstums von Hefezellen verlangsamte und gleichzeitig deren Lebensdauer verlängerte. Der Effekt scheint über TORC1 zu wirken – die wachstumsfördernde Komponente des TOR-Signalwegs.

Entdeckung einer metabolischen Rückkopplungsschleife mit Agmatinasen

Die Studie identifizierte unerwartet eine bedeutende Rolle für eine Gruppe von Enzymen, die als Agmatinasen bekannt sind und den Metaboliten Agmatin in Polyamine umwandeln. Diese Enzyme scheinen an einer bisher unbekannten „metabolischen Rückkopplungsschleife” beteiligt zu sein, die zur Aufrechterhaltung einer ausgeglichenen TOR-Aktivität beiträgt. Wenn die Agmatinase-Aktivität gestört war, wuchsen die Hefezellen schneller, zeigten jedoch Anzeichen vorzeitiger Alterung, was einen Kompromiss zwischen schnellem Wachstum und langfristigem Überleben der Zellen offenbart.

Das Team fand außerdem heraus, dass die Zugabe von Agmatin oder Putrescin (einer verwandten Verbindung) die Langlebigkeit der Hefezellen förderte und das Wachstum unter bestimmten Bedingungen verbesserte.

„Indem wir gezeigt haben, dass Agmatinasen für ein gesundes Altern unerlässlich sind, haben wir eine neue Ebene der metabolischen Kontrolle über TOR entdeckt – eine, die möglicherweise auch beim Menschen vorhanden ist”, sagte Dr. Rallis. „Da Agmatin durch die Ernährung und Darmmikroben produziert wird, könnte diese Arbeit dazu beitragen, zu erklären, wie Ernährung und Mikrobiom das Altern beeinflussen.”

Welche Funktionen hat Agmatin im Körper?

Der Stoff wirkt an vielen Stellen des Nervensystems und des Stoffwechsels. Forschungen zufolge hat Agmatin u. a. folgende Rollen:

Neuromodulation

• Reguliert mehrere Neurotransmittersysteme (z. B. Serotonin, Noradrenalin)

• Kann die NMDA-Rezeptoren beeinflussen → Rolle bei Schmerzverarbeitung und Neuroprotektion

Schmerzregulation

• Zeigt in Studien schmerzlindernde (analgetische) Effekte

Einfluss auf Stickstoffmonoxid (NO)

• Moduliert die Aktivität der NO-Synthasen

• Spielt damit eine Rolle bei Blutdruck- und Gefäßregulation

Einfluss auf die Glukosehomöostase

• Kann die Insulinsensitivität verbessern (Tier- und Frühstudien)

Neuroprotektive Effekte

• Schutz vor neuronalen Schäden in Tiermodellen (z. B. Schlaganfall, Ischämie, Neurodegeneration)

Agmatin in Lebensmitteln

Agmatin entsteht bei Fermentationsprozessen und kommt z. B. vor in:

• fermentiertem Käse

• Sauerkraut

• Wein

• Bier

Die Mengen sind jedoch relativ gering.

Agmatin als Nahrungsergänzungsmittel

Agmatin wird manchmal als Supplement verwendet, z. B. von Sportlern oder zur Stimmungsstabilisierung. Typische beworbene Wirkungen:

• Stimmungsaufhellung

• Unterstützung der kognitiven Funktion

• Schmerzreduktion (z. B. neuropathische Schmerzen)

• Pumps und NO-Modulation im Kraftsport

Wichtig: Die wissenschaftliche Evidenz beim Menschen ist noch begrenzt. Manche mögliche Wirkungen basieren überwiegend auf Tier- oder Kleinststudien.

Vorsicht bei der Einnahme von Agmatin-Präparaten

Rallis wies darauf hin, dass Agmatin-Präparate im Handel erhältlich sind, mahnte jedoch zur Vorsicht: „Wir sollten bei der Einnahme von Agmatin zum Zwecke des Wachstums oder der Langlebigkeit vorsichtig sein. Unsere Daten deuten darauf hin, dass die Einnahme von Agmatin nur dann vorteilhaft für das Wachstum ist, wenn bestimmte Stoffwechselwege im Zusammenhang mit dem Abbau von Arginin intakt sind.

Darüber hinaus hat Agmatin nicht immer positive Auswirkungen, da es zu bestimmten Erkrankungen beitragen kann.“Diese Erkenntnisse verdeutlichen wichtige Zusammenhänge zwischen TOR-Signalübertragung, Stoffwechsel und Langlebigkeit. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, künftige Strategien zu entwickeln, die TOR-gerichtete Medikamente mit ernährungs- oder mikrobiombasierten Ansätzen in der Erforschung von gesundem Altern, Krebsbiologie und Stoffwechselerkrankungen kombinieren.