Zellforschung

Pflanzenwirkstoff treibt Zellreinigungsprozess an

Wenn es darum geht, älter zu werden und trotzdem gesund zu bleiben, ist der Mechanismus des Zellrecyclings (Autophagie) ein grundlegender Prozess. Einen Wirkstoff, der diesen Zellreinigungsprozess anregt, hat ein internationales Forscherteam unter Federführung der Universität Graz gefunden.

red/Agenturen

Für Didac Carmona-Gutierrez vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Universität Graz ist die sogenannte Autophagie einer der wichtigsten Prozesse im menschlichen Körper, um die Zellen gesund und leistungsfähig zu halten. In diesem Prozess des „sich selbst Fressens" werden beschädigte zelluläre Bestandteile wie Proteine und Organellen abgebaut und entfernt. Gleichzeitig wird Rohmaterial zum Aufbau neuer Moleküle produziert. Wird dieser permanente Recyclingprozess im Laufe des Lebens gestört oder beeinträchtigt, lagert sich der zelluläre Müll in der Zelle ab und hindert diese daran, reibungslos zu funktionieren. Das wiederum wird mit Demenz, Diabetes, Atherosklerose und auch dem Auftreten von Tumoren in Verbindung gebracht.

Angetrieben wird die Zellreinigung unter anderem in Hungerperioden. Wie die Grazer Forscher um Frank Madeo und Tobias Eisenberg schon vor rund zehn Jahren herausgefunden haben, kann aber auch die körpereigene Substanz Spermidin den zellulären Reinigungsprozess der Autophagie in Gang setzen. Zuletzt hat das von Graz aus geleitete internationale Forscherteam sogenannten Flavonoide, eine Substanzgruppe in Pflanzen, die nach Ansicht vieler Forscher die Zellgesundheit fördert, auf ihren Einfluss auf die Zellreinigung hin untersucht. Mit 4,4'-Dimethoxychalcone, kurz DMC, haben sie einen weiteren Naturstoff gefunden, welche die Autophagie auslösen und dadurch die Lebensspanne verschiedener Organismen verlängern kann. Insgesamt hatten sie mehr als 200 Substanzen geprüft. „Wir haben mehrere weitere Kandidaten gefunden, aber das war die Top-Substanz", schilderte Carmona-Gutierrez.

Schützender Effekt auf Herzgewebe

„Die Substanz DMC induziert in verschiedenen Organismen, von Hefe über Würmern und Fliegen bis zu humanen Zellkulturen, den gesundheitsfördernden Zellreinigungseffekt", hielten die führenden Autoren der Studie, Didac Carmona-Gutierrez, Andreas Zimmermann und Frank Madeo vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Universität Graz, fest. Das aus mehr als 40 Forschern bestehende Konsortium hat auch festgestellt, dass DMC einen schützenden Effekt auf das Herzgewebe von Säugetieren hat. So konnte eine permanente Ischämie (verminderter Blutfluss im Herzen) die Herzzellen von Mäusen, die diese Substanz verabreicht bekamen, signifikant weniger schädigen.

Gefunden haben die Grazer Forscher die Substanz in einer Heilpflanze der traditionellen asiatischen Volksmedizin namens Ashitaba. Diese blühende Pflanzenart aus der Karottenfamilie wird mit wissenschaftlichem Namen Angelica keiskei genannt. „Durch das breit aufgestellte Team war es möglich, die positive Wirkung des DMC in einer großen Palette von Organismen zu bestätigen", hob Carmona-Gutierrez hervor. Getestet wurde die Substanz auf ihre Wirkung auf Hefe, Fliegen, Würmer und humane Zellen in Zellkultur, schilderte Carmona-Gutierrez.

Durch welchen konkreten molekularen Mechanismus DMC die Zelle anregt, den Zellreinigungsmechanismus einzuschalten, ist noch nicht ganz geklärt. Es dürften jedenfalls nicht die in diesem Zusammenhang bekannten Transkriptionsfaktoren sein, sondern ein spezieller GATA-Transkriptionsfaktor, der bisher nicht mit Zellreinigungsprozessen in Verbindung gebracht wurde. Dieses spezielle regulatorische Protein will das Forscherteam unter anderem künftig weiter untersuchen.

Ashitaba Kraut
DCM löst Autophagie, quasi einen zellulären Reinigungsprozess, aus. Gefunden wurde DCM in Ashitaba, wissenschaftlich Angelica keiskei, einer Heilpflanze aus der asiatischen Medizin.
bungoume_iStock