Der Tod ist unvermeidlich

News: Der Tod ist unvermeidlich

Tod durch Zellalterung: dieses Schicksal erleiden alle unsere Zellen früher oder später. Zahlreiche Forscher machen den Zelltod für Alterungsprozesse im Körper verantwortlich. Die durchschnittliche Länge aller Telomere - der schützenden Enden der Chromosomen - in einer Zelle galt dabei bisher als Vorbote für das ungefähre Sterbedatum, da sich Telomere mit jeder Zellteilung verkürzen. Jetzt haben Wissenschaftler bei geklonten Mäusen herausgefunden, dass das kürzeste Telomer in einer Zelle den Zeitpunkt des Zelltodes bestimmt und nicht das Durchschnittsmaß aller Chromosomenendstücke.

Claudia Heß

Der Jungbrunnen für das ewige Leben – lange träumt die Menschheit schon davon. Mären von Lebenselixieren und Legenden um ewige Jugend spendende Wunderquellen geistern durch die Jahrhunderte, seit unsere Vorfahren abends bei Speis und Trank zusammen saßen. Doch die Realität sieht immer noch anders aus: Lebende Zellen unterliegen einem natürlichen, nicht umkehrbaren Alterungsprozeß, der zum Absterben der Zelle führt. Dagegen ist bisher kein Kraut gewachsen.

Die Suche nach Vorboten für diesen Tod war jedoch bereits erfolgreich: Das ungefähre Sterbedatum einer Zelle kann man an der Länge ihrer Telomere im Zellkern ablesen. Wie eine Zündschnur sitzen Telomere – DNA-Stücke ohne Erbinformationen – am Ende der Chromosomen. Bei jeder Zellteilung brennt diese Lunte weiter ab, und das Leben einer Zelle endet, wenn die Telomere eine kritische Länge unterschreiten. Bei kurzen Telomerenden verschmelzen oft Chromosomen miteinander, und es kommt zu neuen unerwünschten Kombinationen des Erbgutes. Die Zelle hat dann die Wahl zwischen der Reparatur solcher Defekte oder dem Zelltod. Der Zelltod oder die Apoptose wird oft vorgezogen, um Entartungen und unkontrolliertes Zellwachstum zu vermeiden. Andere Gründe für die Apoptose können hohe Dosen UV- oder Röntgenstrahlung sein, die Mutationen des Erbgutes hervorrufen.

Bisher hielten Forscher die Durchschnittslänge aller Telomere einer Zelle für eine zuverlässige Vorhersagegröße des Zelltodes. Carol Greider und ihr Team von der Johns Hopkins University in Baltimore machten jetzt die Entdeckung, dass das kürzeste Telomer die Zell-Lebensdauer bestimmt.

Dazu kreuzten sie geklonte Mäuse mit kurzen Telomeren und inaktiver Telomerase – dem Enzym, dass die Telomere wieder verlängern kann – mit Artgenossen mit langen Endstücke und aktiver Telomerase in allen Körperzellen. Ihre Nachkommen erbten jeweils einen Chromosomensatz mit kurzen und einen mit langen Telomeren von ihren Eltern: Die Durchschnittslänge ihrer Endstücke lag also zwischen der der beiden Elternteile. Ein Viertel des Nachwuchses zeigte Telomerase-Aktivität in den Körperzellen.

Diese längeren Telomere hätten eigentlich die Zellen des Nachwuchses länger leben lassen müssen als die der mit kurzen Stücken ausgestatteten Eltern – so die bisherige Annahme. Das taten sie aber nicht: Fast alle Zellen der Nachkommenschaft zeigten dieselbe Lebenserwartung wie die der Eltern mit den kurzen Chromosomenenden.

Die lachende Ausnahme bildete das Viertel der Nachkommen mit aktiver Telomerase in den Körperzellen, obgleich mit gleicher Telomer-Durchschnittslänge wie alle anderen: Ihre Zellen blieben putzmunter über den Tod ihrer Telomerase-freien Geschwister hinaus.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass sich die Telomere dieser Mäuse zwar nach Zellteilungen wieder soweit verlängerten, dass es nicht zu Chromosomenneukombinationen und übermäßig frühem Zelltod kam. Jedoch entdeckten sie auch keine übermäßig langen Enden und damit auch keine höhere Durchschnittslänge aller Telomere.

"Die Erkenntnis, dass nicht die Durchschnittslänge aller Telomere, sondern das kürzeste davon den größten Einfluß auf eine Zelle hat", sagt Carol Greider, "wird einen grundlegenden Wandel in der Bedeutung der Telomer-Länge für die Forschung darstellen". Eigentlich besitzen nur Geschlechts- so wie entartete Krebszellen das Enzym Telomerase, das durch seine Telomer-Regenerationsfähigkeit diese Zellen zu schier unbegrenzter Teilung befähigt. Die Forscher erhoffen sich daher Ansatzpunkte zur Bekämpfung von Krebs und anderen Krankheiten mit ungebremstem Zellwachstum.