Klotho: Ein Protein, das gesundes Altern fördert und die Lebenserwartung erhöht

Eine internationale Studie unter der Leitung des Institut de Neurociències an der Universitat Autònoma de Barcelona (INc-UAB) hat gezeigt, dass ein erhöhter Spiegel des Proteins Klotho bei Mäusen die Lebensdauer verlängert und sowohl die körperliche als auch die kognitive Gesundheit im Alter verbessert. Mit zunehmendem Alter ist es ganz natürlich, dass wir Muskel- und Knochenmasse verlieren, was zu einer größeren Gebrechlichkeit und einem höheren Risiko für Stürze und schwere Verletzungen führt. Kognitiv gesehen degenerieren die Neuronen zunehmend und verlieren Verbindungen, während Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson häufiger auftreten. In einer Gesellschaft, in der die Bevölkerung immer älter wird, ist die Verringerung dieser Auswirkungen eine der größten Herausforderungen für die Forschung.

Wie Klotho gesundes Altern unterstützt

Nun hat ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Professor Miguel Chillón, ICREA-Forscher am INc-UAB, in einem Artikel in Molecular Therapy gezeigt, dass ein erhöhter Spiegel des sekretierten Klotho-Proteins (s-KL) den Alterungsprozess bei Mäusen verbessert. Das Team behandelte junge Tiere mit Gentherapievektoren, die ihre Zellen dazu veranlassten, mehr s-KL zu sekretieren. Im Alter von 24 Monaten, was in etwa 70 Jahren beim Menschen entspricht, stellten sie fest, dass die Behandlung die Muskel-, Knochen- und kognitive Gesundheit der Tiere verbessert hatte. „Wir arbeiten schon seit einiger Zeit mit dem Klotho-Protein, da es ein therapeutisches Potenzial für die Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen hat. In dieser Studie wollten wir untersuchen, ob s-KL auch für ein gesundes Altern von Vorteil sein könnte, indem wir eine Vielzahl von Faktoren untersuchten“, erklärt Miguel Chillón.

Mit s-KL behandelte Mäuse lebten 15 bis 20% länger, zeigten eine bessere körperliche Leistungsfähigkeit, größere Muskelfasern und weniger Fibrose, was auf eine bessere Muskelgesundheit hindeutet. Auch Verbesserungen der Knochengesundheit wurden beobachtet, insbesondere bei weiblichen Tieren, mit einer besseren Erhaltung der inneren Knochenstruktur (Trabekel), was auf eine mögliche schützende Wirkung gegen Osteoporose hindeutet. Schließlich förderte die Behandlung mit s-KL im Gehirn die Bildung neuer Neuronen und erhöhte die Immunaktivität im Hippocampus, was auf mögliche kognitive Vorteile hindeutet.

Verbesserung der Lebensqualität und Verlängerung der Lebensdauer

Die Behandlung mit viralen Vektoren funktioniert, indem Kopien des Gens, das für das gewünschte Protein kodiert, in die Körperzellen eingeführt werden, damit diese es selbst produzieren können. Bei den Mäusen wurden diese Vektoren intravenös und direkt ins Gehirn verabreicht, um sicherzustellen, dass auch die Gehirnzellen s-KL produzierten. „Wir verfügen nun über virale Vektoren, die nach intravenöser Verabreichung das Gehirn erreichen können, was die sichere Übertragung dieser Therapie auf den Menschen erleichtern würde. Eine weitere Option wäre, das Protein direkt als Medikament zu verabreichen, anstatt virale Vektoren zu verwenden, aber wir müssen noch einen effizienten Weg finden, um es zu verabreichen und sicherzustellen, dass es die Zielorgane erreicht“, erklärt Joan Roig-Soriano, INc-UAB-Forscher und Erstautor des Artikels.

Die Forschungsgruppe hatte bereits die Verwendung von Klotho zur Behandlung kognitiver Defizite patentieren lassen, und im Anschluss an diese Studie wurden drei weitere Patente angemeldet. Diese Patente schützen die Verwendung von Klotho zur Behandlung von Knochen- und Muskeldefiziten sowie zur Entwicklung von Therapien zur Verlängerung der Lebenserwartung. „Wenn wir eine praktikable Verabreichungsmethode finden, könnte s-KL einen bedeutenden Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität der Menschen und zum Aufbau einer möglichst gesunden Gesellschaft leisten“, so das Fazit der Forscher.