Ob bei Menschen, Mäusen oder Würmern: Eine leichte Absenkung der Körpertemperatur kann das Altern verlangsamen. „Früher dachte man, dies wäre ein passiver Effekt, der darauf beruht, dass sich der Stoffwechsel bei Kälte verlangsamt“, erklärt ein Team um Hyun Ju Lee von der Universität zu Köln. „Doch inzwischen haben Studien gezeigt, dass es sich bei der kälteinduzierten Langlebigkeit um einen aktiv regulierten Prozess handelt.“ Die zugrundeliegenden Mechanismen waren allerdings bislang unklar.
Produktion in den Muskeln
Um dem Geheimnis der lebensverlängernden Kälte auf die Spur zu kommen, hielten Lee und seine Kollegen Fadenwürmer der Art Caenorhabditis elegans entweder unter normalen Laborbedingungen bei 20 Grad Celsius oder bei einer reduzierten Temperatur von 15 Grad Celsius. Wie erwartet lebten die kühler gehaltenen Exemplare länger als ihre Artgenossen bei höherer Temperatur. Ein Vergleich ihrer Stoffwechselprodukte enthüllte, dass 45 Metaboliten bei Kälte verstärkt produziert wurden, allen voran eine Substanz namens Dihydrobiopterin (BH2).
Unterdrückten die Forschenden die Produktion von BH2, wurden die kühl gehaltenen Fadenwürmer nicht mehr älter als ihre Artgenossen. Damit könnte BH2 das entscheidende Bindeglied zwischen Kälte und Langlebigkeit darstellen. Produziert wird das Molekül vor allem in den Muskeln. „Anschließend wird BH2 aus dem Muskelgewebe freigesetzt und verteilt sich in andere Teile des Körpers“, erklärt Lees Kollege David Vilchez. Dort wird es in die aktive Form BH4 umgewandelt, die wiederum dafür sorgt, dass aus der Aminosäure Phenylalanin die Aminosäure Tyrosin wird – ein wichtiger Schritt, um das Proteingleichgewicht zu sichern, also dafür zu sorgen, dass Proteine korrekt gefaltet werden und einwandfrei funktionieren.
Bei 15 Grad Celsius produzieren die Muskeln des Fadenwurms C. elegans verstärkt BH2. — © David Vilchez / University of Cologne / CECAD
Kälte-Effekt ohne Kälte
In einem weiteren Experiment wiesen die Forschenden nach, dass BH2 oder Tyrosin genügen, um die lebensverlängernden Effekte der Kälte auch bei höheren Temperaturen zu erzielen. Verabreichten sie Fadenwürmern, die sie bei 20 oder 25 Grad hielten, eine oder beide dieser Substanzen, lebten diese ähnlich lang wie ihre Artgenossen bei 15 Grad.
„Da die Aufrechterhaltung einer niedrigeren Körpertemperatur bei Menschen physiologisch anspruchsvoll und potenziell gefährlich ist, könnte die gezielte Beeinflussung dieses Signalwegs einen gangbaren Weg darstellen, um die lebensverlängernden Wirkungen der Kälte nachzuahmen“, schreiben Hanseul Lee und Seung-Jae Lee vom Korea Advanced Institute of Science and Technology, die nicht an der Studie beteiligt waren, in einem begleitenden Kommentar.
Langlebigkeitsboost auch für Menschen?
Tatsächlich funktioniert der Effekt auch bei menschlichen Zellen: In Zellkulturen mit menschlichen Zellmodellen der Krankheiten Chorea Huntington und Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), die beide mit fehlgefalteten Proteinen zusammenhängen, sorgten BH2 und Tyrosin dafür, dass weniger Proteine krankhaft verklumpten. „Das eröffnet neue Wege für therapeutische Ansätze“, mein Vilchez.
Anders als bei Fadenwürmern ist BH2 bei Menschen allerdings an zahlreichen weiteren Signalwegen beteiligt. Ein Übermaß dieses Stoffwechselprodukts könnte deshalb mit bislang unbekannten Nebenwirkungen einhergehen. „Um die Auswirkungen besser zu verstehen, sind in vivo-Experimente an Säugetieren erforderlich“, schreiben Lee und Lee.
Doch auch die weiteren in der Studie identifizierten, bislang nicht näher untersuchten Metaboliten, die ebenfalls bei Kälte hochreguliert werden, könnten vielversprechende Ansatzpunkte liefern. „Unsere Ergebnisse legen die Möglichkeit nahe, dass BH2 Bestandteil eines größeren Netzwerks systemischer Stoffwechselsignale ist, das die positiven Wirkungen niedriger Temperaturen koordiniert“, erklären die Forschenden. „Die Aufklärung dieser Signalwege könnte zusätzliche Strategien aufzeigen, um die gesundheitsfördernden Wirkungen der Kälte zu reproduzieren, ohne die Körpertemperatur zu verändern.“
Quelle: Hyun Ju Lee (Universität zu Köln) et al., Nature, doi: 10.1038/s41586-026-11152-9
