Das Geheimnis jungen Blutes

Die in vielen Tierversuchen eindeutig beobachtete verjüngende Kraft jungen Blutes wird unter anderem mit der Verringerung des Risikos vieler Alterskrankheiten, einschließlich Krebs, kardiovaskulärer Erkrankungen und Alzheimer, in Verbindung gebracht. Aus diesem Grund wird an diesem Phänomen intensiv geforscht. Auf der Suche nach den Molekülen, die dem jungen Blut dieses Potenzial verleihen, wurde man schon vor einigen Jahren mit dem Nachweis von β-2-Mikroglobulin (DOI: 10.1038/nm.3898) und dem Wachstumsfaktor GDF11 fündig.

Jetzt verglichen Professor Dr. Thomas Südhof und Dr. Kathlyn Gan von der Stanford University in Kalifornien das Blut junger und älterer Tiere noch einmal genauer und glauben, zwei Proteine identifiziert zu haben, die dem jungen Blut besonders hinsichtlich einer gesteigerten synaptischen Konnektivität besondere Eigenschaften zu verleihen scheinen.

Dazu haben die Wissenschaftler menschliche Neuronen, die durch Differenzierung menschlicher embryonaler Stammzellen erzeugt worden waren, mit dem Blutserum junger (zwei Wochen alter) Mäuse und älterer (12 bis 15 Monate alter) Mäuse getrennt inkubiert. Das Team stellte fest, dass das Blutserum der jungen Mäuse eine tiefgreifende Wirkung auf die Neuronen hatte und das Wachstum einer Reihe von Schlüsselstrukturen förderte, die für die Kommunikation der Zellen untereinander erforderlich sind. So induzierte das junge Serum beispielsweise bei Neuronen die Bildung zusätzlicher Synapsen und synaptischer N-Methyl-D-Aspartat-(NMDA)-Rezeptoren, während die Neurone, die mit dem Serum älterer Mäuse inkubiert wurden, keinerlei Reaktion zeigten.

Bei der molekularen Analyse der beiden Serumtypen fielen zwei Proteine auf, die an der Verjüngung der Neuronen beteiligt sein könnten. Hierbei handelt es sich um die Proteine Thrombospondin-4 (THBS4) und das SPARC-ähnliches Protein 1 (SPARCL1). Thrombospondin-4 gehört zu einer Proteinfamilie adhäsiver Glykoproteine, die Zell-Zell- und Zell-Matrix-Wechselwirkungen vermitteln. SPARCL1 interagiert ebenfalls mit der extrazellulären Matrix.

Das Serum junger Mäuse ist besonders reich an den beiden Proteinen THBS4 und SPARCL1. Dass sie für den in Tierexperimenten gezeigten Effekt von jungem Blut, die kognitive Leistung in älteren Gehirnen zu verbessern, verantwortlich sind, wird gestützt durch die Beobachtung, dass tatsächlich diese beiden Proteine hinreichend waren, die gleiche »dramatisch gesteigerte« Bildung und Aktivität von Synapsen bei menschlichen Neuronen zu induzieren wie das gesamte junge Serum.