AhR-Mitochondrien Crosstalk in nahrungsbedingter Langlebigkeit

• Antragstellerin: Privatdozentin Natascia Ventura, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Gerontobiologie und Geriatrie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 407434509

Altern ist der größte Risikofaktor für die Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen und wird durch genetische Faktoren und Nahrungsfaktoren beeinflusst. Ein besseres Verständnis über die dem Alterungsprozess zugrundeliegenden Mechanismen wird dazu beitragen, die gesunde Lebensspanne auszudehnen und die wirtschaftliche Last zu reduzieren, die unserer Gesellschaft durch die Erhaltung der älteren Bevölkerung aufgebunden wird. Nahrungsinterventionen könnten in dieser Hinsicht besonders durch die Bereitstellung von altersvorbeugenden Ansätzen, die anpassbarer und praktikabler sind als genetische Interventionen, dienlich sein.Der Nematode C. elegans ist ein bedeutender Modelorganismus in der Alternsforschung und die meisten evolutionär konservierten, den Alterungsprozess bestimmenden Mechanismen, wurden in C. elegans entdeckt. Einer dieser Mechanismen ist die partielle Reduktion der mitochondrialen Funktion. Mitochondrien sind bedeutsamerweise primär am Metabolismus von Nahrung beteiligt. Auch eine reduzierte Expression des AhR Transkriptionsfaktors führt zu evolutionär konservierten Anti-Aging-Effekten. Obwohl sich die meisten Studien mit der Rolle des AhR in der Vermittlung von toxischen Effekten der hochaffinen Liganden wie Xenobiotika beschäftigt haben, wurden natürliche Substanzen (hauptsächlich Nahrungsbestandteile) mit geringer Affinität als direkte oder indirekte Modulatoren der AhR-Aktivität entdeckt. Einige Studien konnten außerdem eine Rolle des AhRs in der Modulation der mitochondrialen Funktion andeuten. Interessanterweise deuten unsere vorherigen Daten darauf hin, dass ahr-1 die gesunde Lebenspanne von C. elegans in nahrungsabhängiger Weise beeinflusst.Daher begründen der aktuelle Stand der Forschung und unsere Vorarbeiten die Erforschung der Möglichkeit, dass Nahrungskomponenten den neuronalen Alterungsprozess durch ein Zusammenspiel von Mitochondrien und AhR beeinflussen. C. elegans erweist sich als einzigartiges Model für die Erforschung der nicht-toxikologischen Bedeutung des AhR im Nervensystem, da das C. elegans AhR Homolog nicht auf die klassischen AhR Liganden reagiert und eine bedeutende Funktion in den Neuronen hat.Um das Hauptziel dieses Projektes zu erreichen werden wir:1) den Einfluss von ahr-1 Defizienz auf die neuronale Alterung charakterisieren2) Nahrungskomponenten identifizieren, die, AhR-abhängig, gesundes Altern fördern3) die Rolle der AhR-Mitochondrien-Interaktion in nahrungsbedingter Langlebigkeit analysierenBasierend auf der hohen Konservierung zwischen den Genen in Nematoden und Menschen ist zu erwarten, dass dieses Projekt Einblicke in potentielle präventiv-therapeutische Strategien, die eine Verbesserung des gesunden Alterns im Menschen anstreben, geben wird. Die erzielten Ergebnisse werden daher einen direkten Einfluss auf die Grundlagenforschung, aber letztendlich auch eine Auswirkung auf die Ernährungsmedizin und sozioökonomische Aspekte unserer Gesellschaft haben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen