NewYork/Wien. In der griechischen Mythologie ist sie eine der Schicksalsgöttinen - Klotho. Ihre Aufgabe ist, den Lebensfaden zu spinnen. Es ist daher nicht abwegig, ein Protein nach ihr zu benennen, das bisherigen Publikationen zufolge in der Lage ist, bei Mäusen das Leben um 20 bis 30 Prozent zu verlängern. 1997 war es vom japanischen Neurowissenschafter Makoto Kuro’o entdeckt und näher untersucht worden. Eine Variante des Gens verlangsamt auch beim Menschen das Altern - und verbessert zudem kognitive Fähigkeiten, wie Studien seither belegten. Forscher sprechen daher auch vom "Anti-Aging-Hormon".

Neueste Untersuchungen zeigen allerdings, dass diese Funktion nicht Klotho selbst, sondern vor allem dem sogenannten Fibroblasten-Wachstumsfaktor 23 (FGF23) zuzuschreiben ist, wie Forscher im Fachblatt "Nature" berichten. Klotho unterstützt FGF23 darin, den Anti-Aging-Prozess in Gang zu setzen. Wachstumsfaktoren sind Teil verschiedener Signalwege im Körper, die unter anderem die Embryonalentwicklung, die Gewebserhaltung und -regeneration regulieren - ebenso metabolische Prozesse in Leber, Nieren, Gehirn und anderen Organen.

Schutz der Organe

"Indem wir alle Wege verfolgt haben, von denen vermutet wurde, dass allein Klotho für den Schutz von Organen verantwortlich ist, konnten wir nun den eigentlichen Grund für den Anti-Aging-Effekt ausfindig machen", erklärt Studienautor Moosa Mohammadi vom Department of Biochemistry der New York University (NYU), der mit seinem Team nun die Struktur und Arbeitsweise dieses FGF23 in Verbindung mit dem Klotho-Protein aufgezeigt hat. Der Wachstumsfaktor kann nur in solch einer Verbindung wichtige Signale an Zellen schicken.

Das FGF23-Hormon, das in den Knochen produziert wird, ist dafür bekannt, dass es über den Blutkreislauf in die Organe gelangt. Dorthin überträgt es, je nachdem ob Klotho an- oder abgeschaltet wird, seine Botschaften.

Wichtig ist diese Funktionsweise auch im Zusammenhang mit verschiedenen Erkrankungen. Mit der Studie kann etwa veranschaulicht werden, wie Nierenerkrankungen zu einer Vergrößerung des Herzens, der sogenannten Hypertrophie, führen können. Hypertrophie ist ein häufiger Grund für den Tod von Menschen mit beschädigten Nierengefäßen, wie sie etwa durch Bluthochdruck oder Diabetes entstehen.

Klotho tritt in verschiedenen Formen zu Tage - alpha-Klotho und beta-Klotho. Während sich die Forscher der NYU mit der alpha-Variante auseinandersetzten, legten Wissenschafter der Yale University ihr Augenmerk auf beta-Klotho und berichten aktuell ebenso darüber im Fachblatt "Nature". Ihre Studienergebnisse hätten Auswirkungen auf mögliche künftige Behandlungen von Erkrankungen wie Diabetes, Übergewicht oder verschiedene Krebsarten, heißt es.

Beta-Klotho bindet, anders als die alpha-Variante, an den Fibroblasten-Wachstumsfaktor 21 (FGF21) - ein Schlüsselhormon, das bei Hunger gebildet wird. FGF21 wird in der Leber produziert, wenn wir große Mengen an Kohlehydraten zu uns genommen haben. Danach wird es in die Blutbahn weitergeleitet und schickt ein Signal an unser Gehirn: Dort unterdrückt es den Appetit auf Zucker.

Typ-2-Diabetes im Visier

An beta-Klotho gebunden, stimuliert der Wachstumsfaktor die Insulin-Sensivität und den Zuckerstoffwechsel. Dieses neue Verständnis darüber könnte zu Therapien führen, die Typ-2-Diabetes bei Übergewichtigen ins Visier nehmen, betonen die Forscher. "In Tieren und einigen klinischen Versuchen konnte mit FGF21, ohne die Kost zu ändern, eine Kalorienreduktion herbeigeführt werden konnte", erklärt der Biochemiker Joseph Schlessinger von der Yale School of Medicine. "Jetzt verstehen wird, wie wir die biologische Aktivität von FGF21 verbessern können." Die Wissenschafter erhoffen sich auch, mit ihren Forschungen etwas zu neuen Therapien bei Leberkrebs oder Knochenerkrankungen beitragen zu können.