Köln: Eine Alternsuhr der Nervenzellen findet Moleküle, die vor altersbedingter Neurodegeneration schützen

04.02.2026

Der Fadenwurm Caenorhabditis elegans hat ein einfaches Nervensystem, das aus 302 Neuronen besteht. Das menschliche Gehirn mit seinen circa 90 Milliarden Neuronen ist sehr viel komplexer. Dennoch erfüllen die Neuronen im Fadenwurm ähnliche Funktionen wie das menschliche Nervensystem. Dieser Modellorganismus eignet sich daher, um zu erforschen, wie das Gehirn altert. Sämtliche Nervenverbindungen sind bekannt und der Alterungsprozess jeder einzelne Nervenzelle kann über die Lebensdauer verfolgt werden. 

Professor Dr. Björn Schumacher, Arbeitsgruppenleiter am Exzellenzcluster für Alternsforschung CECAD, und der Bioinformatiker Dr. David Meyer bestimmten das Alter jeder einzelnen Nervenzelle des Fadenwurms mit einer eigens entwickelten Alternsuhr, die anhand von Veränderungen in der Genexpression das biologische Alter genau vorhersagen kann.

Bereits bei jungen Tieren erhebliche Unterschiede im Zellalter

Die Forschenden zeigten bereits bei jungen Tieren erhebliche Unterschiede im Zellalter. Einige Neuronen schienen wesentlich „älter“ zu sein als die Tiere selbst. Der Neurowissenschaftler Dr. Christian Gallrein, der jetzt am Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut in Jena arbeitet, untersuchte, was mit diesen vorgealterten Nervenzellen bei den jungen erwachsenen Fadenwürmern passierte. Sie zeigten schnell massive Degeneration und die Nervenfortsätze bauten sich in kürzester Zeit ab. 

Als molekularer Treiber der neuronalen Alterung zeigte sich die Produktion von Proteinen, schnell alternde Nervenzellen hatten eine besonders aktive Proteinbiosynthese. Wird dieser Prozess pharmakologisch gehemmt, bleiben die rasch alternden Nervenzellen gut erhalten. Da die Nervenzellen des Fadenwurms ähnliche altern, wie die Nervenzellen des menschlichen Gehirns, entwickelte das Team einen KI-gestützten Ansatz. Dieser klassifiziert Therapeutika durch maschinelles Lernen danach , ob sie dem neuronalen Alterungsprozess beschleunigen oder ihn verzögern könnten. Hierbei wurden neue kleine Moleküle wie der pflanzliche Naturstoff Syringasäure, der in Heidelbeeren oder blauen Weintrauben vorkommt, und der Dopamin-Wiederaufnahmehemmer Vanoxerin entdeckt. Diese schützen Nervenzellen vor dem Alterungsprozess und erhalten so das Nervensystem im Alter intakt. Zudem identifizierten die Forscher Stoffe wie den Serotonin-5-HT1A-Rezeptor-Antagonisten WAY-100635 und Resveratrol, die den Alterungsprozess und die Neurodegeneration fördern und möglicherweise als Nervengifte wirken könnten.