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Ein Forscherteam um Prof. Hartmut Geiger vom Universitätsklinikum Ulm hat gemeinsam mit Kollegen vom Cincinnati Children´s Hospital Medical Center entdeckt, dass Blutstammzellen im Laufe ihres Alterungsprozesses von einem Signaltransduktionsweg auf einen anderen überwechseln.

Auch Stammzellen altern. Im Laufe des Alterungsprozesses von hämatopoetischen Stammzellen (Blutstammzellen) wird vom sogenannten Wnt-Signaltrans-duktionsweg auf einen anderen, als nicht-kanonisch bezeichneten, Wnt-Signaltransduktionsprozess umgeschaltet. Der Name Wnt resultiert aus verschiedenen früheren molekularbiologischen Untersuchungen an der Taufliege Drosophila melanogaster und an der Maus.

Signaltransduktionsprozesse bestehen aus einer Verkettung von biochemischen Vorgängen, nachdem von der Zellaußenseite ein Reiz auf die Zelle erfolgt ist. Der Reiz wird über verschiedene biochemische Signalkaskaden, an denen Enzyme oder Botenstoffe beteiligt sind, in das Innere der Zelle, z. B. zum Zellkern weitergeleitet, was zur Ablesung eines Gens und zur Herstellung eines benötigten Proteins führen kann. Mittels des Wnt-Signalweges können Zellen also auf äußere Reize mit Genexpression oder Stoffwechselregulation reagieren.

Im Gegensatz zu dem gewöhnlichen Wnt-SignaltransduktionsWeg sind hier andere Kinasen beteiligt (Proteinkinase C, eine Calmodulin-abhängige Proteinkinase II, JNK und Calzineurin). Proteinkinasen sind Enzyme, die die Übertragung einer Phosphatgruppe auf eine Aminosäure katalysieren.

Im Laufe des Alterungsprozesses tritt immer mehr von dem Glykoprotein mit der Bezeichnung Wnt5a auf, das einen entscheidenden Einfluss auf den Alterungs-prozess der Stammzellen hat. Wird dieses Protein in alten Stammzellen blockiert, altern sie nicht bzw. verjüngen sie sich. Wenn in jungen hämatopoetischen Stammzellen Wnt5a-Proteine blockiert werden, altern sie nicht.

Die Forscher nehmen an, dass sich durch medikamentöse Hemmung des Wnt5a-Proteins der Alterungsvorgang unterbrechen lässt. An der Beeinflussung des Proteins wird schon seit geraumer Zeit gearbeitet, denn der Wnt-Signaltransduktionsprozess hat auch eine gewisse Funktion bei der Metastasenentwicklung. WntA5-Antikörper können kommerziell erworben werden.

Weitere Informationen:
Maria Carolina Florian, Kalpana J. Nattamai, Karin Dörr, Gina Marka, Bettina Überle, Virag Vas, Christina Eckl, Immanuel Andrä, Matthias Schiemann, Robert A. J. Oostendorp, Karin Scharffetter-Kochanek, Hans Armin Kestler, Yi Zheng & Hartmut Geiger (2013): A canonical to non-canonical Wnt signalling switch in haematopoietic stem-cell ageing. Natur 503: doi:10.1038/nature12631.

http://www.uniprot.org/uniprot/P41221
http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=WNT5A
http://www.biotechnologie.de/BIO/Navigation/DE/root,did=167818.html
http://www.signaling-gateway.org/molecule/query?afcsid=A002385