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Vet-NewsMetabolismus und Gedächtnis bei Mäusen

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Die Physiologie und Anatomie von Mäusen bieten noch viele faszinierende Fragestellungen für Wissenschaftler weltweit. Zwei davon wurden jetzt von Forschungsteams der University of Aberdeen und der Stanford University aufgegriffen.

Live fast, die young – Metabolismus und Körpertemperatur

Die englische Redewendung „live fast, die young“ geht auf die Beobachtung zurück, dass Menschen mit einem schnellen und riskanten Lebensstil vorzeitig sterben. In der Biologie hat sie jedoch eine ganz anderen Bedeutung: Tiere mit einer hohen Stoffwechselrate sterben tendenziell früher als solche mit einem langsamen Metabolismus. Allerdings ist das womöglich nur die halbe Wahrheit, denn Stoffwechsel und Körpertemperatur sind eng miteinander gekoppelt: Ist der Stoffwechsel verlangsamt sintkt die Körpertemperatur, und umgekehrt. Wenn man nun Mäuse auf Diät setzt (und damit ihren Metabolismus verlangsamt), leben sie länger – unklar ist aber, welcher der beiden Faktoren dafür verantwortlich ist. Forschende um den Biologen John Speakman von der University of Aberdeen haben dieses Dilemma mit einem eleganten Experiment gelöst und ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Nature Metabolism“ publiziert.

Hohe Temperaturen verkürzen die Lebensspanne

Um den Einfluss von Stoffwechsel und Körpertemperatur auf die Lebenserwartung getrennt voneinander beobachten zu können, machte sich das Team einen besonderen Umstand zu Nutze: Setzt man Mäuse und Hamster besonders hohen Temperaturen aus, so steigt zwar ihre Körpertemperatur an, gleichzeitig sinkt jedoch ihre Stoffwechselrate. Das schützt die Tiere vor Überhitzung. Die Wissenschaftler beobachteten, dass die Nager daraufhin kürzer lebten – und nicht länger, wie es bezüglich des Metabolismus eigentlich zu erwarten gewesen wäre. Speakman und seine Kollegen wendeten dann einen Trick an: Sie bliesen mit Miniventilatoren Luft über die kleinen Versuchstiere. Das beeinflusste nicht deren Stoffwechsel, verhinderte aber den Anstieg ihrer Körpertemperatur. Und siehe da: Der Effekt auf die Lebenserwartung kehrte sich wieder um. Die Körpertemperatur scheint also einen größeren Einfluss auf die Lebensspanne zu haben als der Metabolismus. Womöglich sollte daher das Sprichwort von „live fast, die young“ in „live cold, die old“ geändert werden.

Liquor mit heilender Wirkung

Im Alter lässt das Gedächtnis oft nach. Dieser Vorgang ist bisher nicht heilbar – womöglich aber in Teilen umkehrbar. Forschenden um Tal Iram von der US-amerikanischen Stanford University ist es kürzlich gelungen, die Erinnerungsfähigkeit älterer Mäuse zu verbessern, indem sie ihnen das Hirnwasser von Jungtieren verabreichten. Ihre Ergebnisse stellten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun im Fachblatt »Nature« vor.

Wachstumsfaktoren regen Nervenzellen an

Das Hirnwasser, auch Liquor genannt, enthielt bestimmte Proteine, die Wachstumsfaktoren. Diese, fanden Iram und ihr Team heraus, regten einige Nervenzellen in der Gedächtniszentrale der älteren Mäuse an. Die Zellen vermehrten sich daraufhin und steigerten die Produktion ihrer Isolierschicht, des Myelins. Die gut isolierten Nervenzellen konnten Signale besser weiterleiten als zuvor; die Gedächtnisleistung der Seniormäuse nahm zu.

Auch das Hirnwasser älterer Mäuse enthielt Wachstumsfaktoren, allerdings in geringeren Mengen als das von Jungtieren. Zudem waren die Nervenzellen der alternden Tiere nicht mehr so gut isoliert. In der Folge sank deren Gedächtnisleistung ab.

Neuer Behandlungsansatz bei Demenz

Das Forscherteam entnahm jungen Mäusen etwas Hirnwasser und spritzte die Flüssigkeit in den Schädel der älteren Nager. Anschließend schlugen sich die alten Tiere besser in einer Verhaltensübung, die sie vor der Behandlung trainiert hatten. In einem nächsten Schritt untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Gene und Nervenzellen der betagten Mäuse. Dabei identifizierten sie insbesondere einen Wachstumsfaktor, den Fibroblasten-Wachstumsfaktor 17, der die Nervenzellen maßgeblich anzukurbeln schien. Das Protein könnte künftig vielleicht in der Behandlung von Demenzerkrankungen zum Einsatz kommen.


Quelle (nach Angaben von):
Spektrum.de (13.05.2022). Körpertemperatur beeinflusst die Lebenszeit stärker als Stoffwechsel - Spektrum der Wissenschaft. 02.06.2022
Spektrum.de (11.05.2022). Neurobiologie: Hirnwasser verbessert Mäusegedächtnis - Spektrum der Wissenschaft. 02.06.2022