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Autophagie und die zirkadiane Uhr wirken der Gewebedegeneration entgegen. Sie tragen in vielen Organismen dadurch zur Langlebigkeit bei.
Immer mehr Hinweise deuten darauf hin, dass Altern sowohl die zirkadiane Uhr als auch die Autophagie beeinflusst, aber die beteiligten Mechanismen sind bisher noch unbekannt.
Hier zeigen wir, dass die Expression von transkriptionellen Repressorkomponenten des zirkadianen Oszillators, insbesondere des menschlichen Period-Homologs PER2, in primären dermalen Fibroblasten von älteren Menschen stark reduziert ist. Interessanterweise stellt eine induzierte Erhöhung des Expressionsniveaus von PER2 in denselben Zellen die zuvor verminderte Autophagie wieder her.
Die Verbindung zwischen der Expression von sogenannten Uhren-Genen und der Autophagie wird durch die experimentelle Beobachtung bestätigt, dass die zirkadiane Uhr die zellautonome, rhythmische Autophagie in immortalisierten Mäusefibroblasten antreibt und dass die (siRNA-vermittelte) Verminderung von PER2 die Autophagie verringert. Dabei bleiben die zentralen Uhrenoszillationen intakt.
Hinzu kommt, dass Period-Homolog Lin-42 die Autophagie und die Lebensspanne im Fadenwurm C. elegans reguliert, was auf eine evolutionär konservierte Rolle der Periodproteine bei der Kontrolle der Autophagie und des Alterns hinweist.
Alles in allem identifizierten Kalfalah und Kollegen in ihrer Studie zirkadiane Uhrenproteine als Sollwertregulatoren der Autophagie und stellten ein Modell vor, in dem altersbedingte Veränderungen der Uhren-Genexpression einen Rückgang der Autophagie begründen.
PubMed: Crosstalk of clock gene expression and autophagy in aging – PubMed (nih.gov)