Warum unsere Muskeln im Alter schwächer werden und wie der Körper gegen diese Effekte kämpft

Der Alterungsprozess ist ein ständiger Kampf, den unser Körper gegen die Verheerungen der Zeit führt.

Wissenschaftler des Wellcome Sanger Instituts und der Sun Yat-sen Universität haben kürzlich einen großen Schritt im Verständnis dieses Kampfes gemacht, indem sie die erste Zellkarte von alternden menschlichen Muskeln erstellt haben. Ihre Studie, die kürzlich in Nature Ageing veröffentlicht wurde, eröffnet vielversprechende Perspektiven für die Entwicklung therapeutischer Strategien, die ein gesünderes Altern für zukünftige Generationen fördern sollen.


Veronika Kedlian, ein Mitglied des Forschungsteams, erklärt, dass ihr innovativer Ansatz, der verschiedene Sequenzierungsmethoden kombiniert, bislang unbekannte zelluläre Mechanismen aufgedeckt hat, die am Muskelalterungsprozess beteiligt sind. Dieser Fortschritt eröffnet auch Wege für zukünftige Studien.

Dank Zell- und Kernsequenzierungstechnologien sowie fortschrittlicher Bildgebungsmethoden konnten die Forscher Proben menschlicher Skelettmuskeln untersuchen. Diese Muskeln, die an Knochen angeheftet sind, erfüllen viele lebenswichtige Funktionen wie Bewegung, Haltungserhalt, Regulierung der Körpertemperatur und Nährstoffspeicherung. Allerdings erfahren diese Muskeln im Alter schädliche Veränderungen, einschließlich Sarkopenie, einem mit dem Alter verbundenen Verlust von Muskelmasse und -funktion.

Proben wurden von 17 Personen im Alter von 20 bis 75 Jahren entnommen. Durch den Vergleich der Ergebnisse identifizierten die Forscher zahlreiche Prozesse, die den muskulären Veränderungen im Alter zugrunde liegen. Insbesondere beobachteten sie eine verringerte Aktivität der Gene, die Ribosomen steuern, Strukturen, die für die Proteinproduktion verantwortlich sind, in den Muskelstammzellen der älteren Proben. Diese Inaktivität verringert die Fähigkeit der Zellen, sich zu reparieren und zu regenerieren.

Darüber hinaus stellten die Forscher eine Zunahme der Population nicht-muskulärer Zellen fest, die ein proinflammatorisches Molekül namens CCL2 produzieren, das Immunzellen zu den Muskeln lockt und so den Abbau muskulärer Strukturen im Alter beschleunigt.

Die Studie enthüllte auch bislang unbekannte kompensatorische Mechanismen. So wurde etwa eine erhöhte Regeneration bestimmter Muskelfasertypen beobachtet und spezialisierte Nuklearpopulationen innerhalb der Muskelfasern identifiziert, die dazu beitragen, nachlassende Nervenverbindungen wieder aufzubauen.

Professor Hongbo Zhang, Co-Hauptautor der Studie, betont die Bedeutung dieser Forschung im Kontext der weltweit alternden Bevölkerung. "Unser Verständnis des Alterungsprozesses ist noch begrenzt, aber wir beginnen zu erkennen, wie sich die Muskeln bemühen, ihre Funktion trotz der Zeitwirkung zu erhalten," erläutert er.

Dr. Sarah Teichmann, Co-Autorin der Studie und Mitbegründerin des Human Cell Atlas, hebt das potenzielle Ausmaß dieser Entdeckungen hervor. "Dank dieser neuen Erkenntnisse über die Muskelalterung können Forscher weltweit nun Wege erforschen, um Entzündungen zu bekämpfen, die Muskelregeneration zu fördern, die Nervenverbindungen zu bewahren und vieles mehr," erklärt sie.

Diese bahnbrechende Studie bietet einen beispiellosen Einblick in die Mechanismen, die dem menschlichen Muskelalterungsprozess zugrunde liegen. Ihre Auswirkungen reichen weit über das Labor hinaus und bieten neue Perspektiven für die Entwicklung von Therapien zur Verbesserung der Muskelgesundheit und Lebensqualität im Alter.