Kenneth Glad
Laborversuche haben ein Gen identifiziert, das offenbar die Aufrechterhaltung der Proteinqualität in alternden Muskeln beeinträchtigt. Die Entdeckung könnte helfen zu erklären, warum Menschen unterschiedlich auf körperliche Aktivität reagieren, auch wenn der zugrunde liegende Mechanismus beim Menschen bislang nicht bestätigt wurde.
Experimente mit Fruchtfliegen und älteren Mäusen deuten darauf hin, dass körperliche Aktivität einen Teil der durch das Altern gestörten zellulären Erhaltungsprozesse wiederherstellen kann.
Forschende der Duke-NUS Medical School, des Singapore General Hospital und der Cardiff University brachten diesen Effekt mit DEAF1 in Verbindung – einem Gen, dessen Aktivität in älterem Muskelgewebe zunahm.
Die Studie, die am 24. November 2025 online in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, untersuchte, wie DEAF1 den Signalweg mTORC1 beeinflusst, der an Wachstum, Proteinproduktion und der Erhaltung der Muskulatur beteiligt ist.
Eine erhöhte DEAF1-Aktivität steigerte die Expression von mTOR und störte das Gleichgewicht zwischen der Bildung neuer Proteine und dem Abbau geschädigten Zellmaterials. Die daraus resultierende Verschlechterung der Proteinhomöostase trug in den Tiermodellen zu einer zunehmenden Beeinträchtigung der Muskelfunktion bei.
DEAF1 stört die zellulären Erhaltungsmechanismen
FOXO-Proteine sorgen normalerweise dafür, dass DEAF1 unter Kontrolle bleibt. Mit zunehmendem Alter nahm die FOXO-Aktivität jedoch ab, wodurch die DEAF1-Spiegel anstiegen und mTORC1 übermäßig aktiv wurde.
Körperliche Aktivität aktivierte die FOXO-Regulation und senkte die DEAF1-Spiegel, sofern dieses Regulationssystem noch funktionsfähig war. Dadurch normalisierte sich die Aktivität von mTORC1 teilweise, und geschädigte Proteine konnten effizienter entfernt werden.
„Bewegung kann diesen Prozess umkehren und das Ungleichgewicht korrigieren“, sagte Hong-Wen Tang, Assistenzprofessor an der Duke-NUS und leitender Autor der Studie, laut ScienceDaily.
Das Ergebnis änderte sich jedoch, als die Forschenden die DEAF1-Aktivität künstlich erhöhten oder FOXO hemmten. Unter diesen experimentellen Bedingungen konnte körperliche Aktivität das zelluläre Erhaltungssystem nicht vollständig wiederherstellen und brachte auch nicht dieselben positiven Effekte für die Muskulatur.
Dies könnte eine Erklärung dafür liefern, warum sich die Wirkung von Bewegung von Mensch zu Mensch unterscheidet, auch wenn die Studie keine älteren Erwachsenen untersuchte.
Tiermodelle zeigen ähnliche Effekte
In beiden Tiermodellen beeinflussten Veränderungen der DEAF1-Aktivität, wie schnell sich die Muskelfunktion verschlechterte. Eine erhöhte Aktivität beschleunigte die Muskelschwäche, während eine verringerte Aktivität den Proteinumsatz und die körperliche Leistungsfähigkeit verbesserte.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass dieser Signalweg bei verschiedenen Arten ähnlich funktionieren könnte. Sie belegen jedoch nicht, dass eine auf DEAF1 gerichtete Behandlung beim Menschen sicher oder wirksam wäre.
Priscillia Choy Sze Mun, Erstautorin der Studie und wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Duke-NUS, erklärte, dass eine Verringerung der Genaktivität älteren Muskeln geholfen habe, Kraft und Gleichgewicht zurückzugewinnen.
Der nächste Schritt besteht darin zu klären, ob DEAF1 dieselbe Rolle in der menschlichen Muskulatur spielt und ob sich seine Aktivität verändern lässt, ohne andere essenzielle biologische Prozesse zu beeinträchtigen.
Quellen: Proceedings of the National Academy of Sciences; ScienceDaily