Unsere Forschung auf den Punkt gebracht

Ribosomen und Altern

 

Wo steht die biomedizinische Erforschung des menschlichen Alterns-vorganges? Warum gibt es so viele Erkrankungen, die erst mit zunehmendem Alter auftreten? Unsere Arbeitsgruppe versucht diesen Fragen auf den Grund zu gehen und dadurch beizutragen, gesundes Altern zu ermöglichen.

Die stetig steigende Lebenserwartung ist eine der größten Erfolgsgeschichten der Menschheit, bringt aber auch gleichzeitig Herausforderungen mit sich. Eine dieser Herausforderungen ist das vermehrte Auftreten bestimmter Erkrankungen, wie Herz-Kreislauferkrankungen, Osteoporose, manche Tumorarten und verschiedener Hauterkrankungen in höherem und hohem Alter.Erkrankungen, die erst mit zunehmendem Alter auftreten? Unsere Arbeitsgruppe versucht diesen Fragen auf den Grund zu gehen und dadurch beizutragen, gesundes Altern zu ermöglichen.

Der Fadenwurm ist ein nützlicher Modellorganismus, an dem das Altern eines ganzen Individuums und die damit einhergehenden Veränderungen von Molekülen, Zellen, Geweben und schließlich des gesamten Organismus studiert werden kann. Durch die kurze Lebenserwartung von nur 30 Tagen laufen Alterungsvorgänge im Vergleich zum Menschen quasi im Zeitraffer ab und eine große Anzahl an einzelnen Organsimen (bis zu 1000) kann einfach und schnell untersucht werden.

Im Zuge dieses Projekts beschäftigen wir uns damit, welche Veränderungen Ribosomen während natürlicher Alterungsvorgänge durchlaufen. In den Zellen eines Organismus sind die Ribosomen molekulare Maschinen, die die Erbinformation dekodieren und dann anhand dieser Baupläne Eiweißstoffe synthetisieren – ähnlich wie moderne 3D Drucker. Unsere Arbeitsgruppe hat kürzlich entdeckt, dass winzige Schalter auf diesen riesigen Maschinen das Altern von Hefe, Fadenwurm und Fruchtfliege positiv beeinflussen können, weil dadurch die Synthese spezieller Eiweißstoffe angekurbelt wird, die für Organismen in Stresssituationen (z.B. freie Radikale oder Hitze) notwendig sind.

 

 

Tauchen im Jungbrunnen - Menschheitstraum und wissenschaftliche Realität

 

Die stetig steigende Lebenserwartung ist eine der größten Erfolgsgeschichten der Menschheit, bringt aber auch gleichzeitig Herausforderungen mit sich. Eine dieser Herausforderungen ist das vermehrte Auftreten bestimmter Erkrankungen, wie Herz-Kreislauferkrankungen, Osteoporose, mancher Tumorarten und verschiedener Hauterkrankungen in höherem und hohem Alter.
In einem der Projekte unserer Arbeitsgruppe beschäftigen wir uns damit, welche Veränderungen Ribosomen während natürlicher Alterungsvorgänge durchlaufen. In den Zellen eines Organismus sind die Ribosomen molekulare Maschinen, die die Erbinformation dekodieren und dann anhand dieser Baupläne Eiweißstoffe synthetisieren – ähnlich wie moderne 3D-Drucker. Unsere Arbeitsgruppe hat kürzlich entdeckt, dass winzige Schalter auf diesen riesigen Maschinen das Altern von Hefe, Fadenwurm und Fruchtfliege positiv beeinflussen können.


Der Fadenwurm ist ein nützlicher Modellorganismus, an dem das Altern eines ganzen Individuums und die damit einhergehenden Veränderungen von Molekülen, Zellen, Geweben und schließlich des gesamten Organismus studiert werden kann. Durch die kurze Lebenserwartung von nur 30 Tagen laufen Alterungsvorgänge im Vergleich zum Menschen quasi im Zeitraffer ab und eine große Anzahl an einzelnen Organismen (bis zu 1000) kann einfach und schnell untersucht werden.

 

 

 

Unsere Zellen altern und wir mit ihnen


Alterung basiert auf einer Vielzahl von Veränderungen in Molekülen, Zellen, Geweben und Organen, die durch Zu-fall, körpereigene Vorgänge oder Umweltfaktoren verur-sacht werden und sich im Laufe des Lebens ansammeln. Diese Veränderungen bilden den Nährboden für alters-assoziierten Erkrankungen. Vielfältige körpereigene Reparaturmechanismen, wirken dem Funktionsverlust entgegen. Abb: Junge und alte (re) Hautzellen Zelluläre Seneszenz bezeichnet einen irreversiblen Wachstumsarrest nach einer bestimmten Anzahl an Zellteilungen oder aufgrund von umweltbedingten Schäden. Im Lauf des Lebens sammeln sich im Körper seneszente Zellen an und können die Gewebefunktion stören. Alterung basiert auf einer Vielzahl von Veränderungen in Molekülen, Zellen, Geweben und Organen, die durch Zufall, körpereigene Vorgänge oder Umweltfaktoren verursacht werden und sich im Laufe des Lebens ansammeln. Diese Veränderungen bilden den Nährboden für alters-assoziierten Erkrankungen. Vielfältige körpereigene Reparaturmechanismen, wirken dem Funktionsverlust entgegen.

 

 

Künstliche Haut

 

Gemeinsam mit der Medizinischen Universität Wien erforschen wir, wie sich Zellalterung auf die Gewebe und Organe, z. B. auf Haut und Knochen, aber auch auf den gesamten Organismus auswirkt. Dazu untersuchen wir isolierte menschliche Zellen ebenso wie daraus rekonstruierte „künstliche“ Haut.

 

 

Abb: Ein Querschnitt durch künstlich hergestellte Haut