Anti-Aging – Regeneration, Schutz & Verjüngung der Stammzellen!
Metallothioneine (MTs) sind kleine, cysteinreiche Proteine, die eine Vielzahl von Funktionen in biologischen Systemen übernehmen. Ursprünglich als Cadmium-bindendes Protein entdeckt, sind MTs heute für ihre Rolle in der Homöostase von essentiellen Metallen & Elektrolyten, der Entgiftung von Schwermetallen und als Radikalfänger bekannt. Dieser Artikel beleuchtet die physiologischen Funktionen von MTs in verschiedenen Organen und Systemen des Körpers und ihre Bedeutung bei spezifischen physiologischen Prozessen, insbesondere in der Geriatrie und dermatologischen Ästhetik.
Niere und Wasserhaushalt
Die Niere spielt eine zentrale Rolle im Wasser- und Elektrolythaushalt des Körpers. MTs sind in der Lage, die Konzentration von Zink und Kupfer in der Niere zu regulieren, schützen die Nierenzellen und die Filtrationsmembran vor toxischen Metallen wie Cadmium und reduzieren den oxidativen Stress. Nierenschäden im Alter sind auf nachlassende Filtrationsleistung der Nieren zurückzuführen. Die Folgen sind Dehydratation, kognitive Störungen und Herz-Kreislauferkrankungen (Henkel & Krebs, 2004).
Haut und Entgiftung
Die Haut ist nicht nur das größte Organ des Körpers, sondern auch ein wichtiger Schutzmechanismus gegen äußere Schadstoffe. MTs sind an der Entgiftung von Schwermetallen beteiligt und schützen die Hautzellen vor oxidativem Stress. Sie binden und neutralisieren toxische Metalle und bauen freie Radikale ab (Sabolić et al., 2010). In der dermatologischen Ästhetik spielt die Hydratation der extrazellulären Matrix und der Stammzellen eine entscheidende Rolle. Enzymatische Prozesse in der Haut laufen nur im wässrigen Milieu ab. Schäden an den Stammzellen durch degenerative Prozesse werden unter anderem durch Aktivierung von Matrixmetalloproteinasen (MMPs) getriggert. Metallothioneine (MTs) reduzieren MMPs und harmonisieren das Redox-Gleichgewicht in der Haut (Jabs, 2008).
Muskulatur und Bandscheiben
MTs spielen eine entscheidende Rolle in der Homöostase der Muskelzellen und im Schutz vor oxidativem Stress. Bei Rückenschmerzen ist die Dehydratation & Degeneration der Bandscheiben eine der entscheidenden Ursachen. Dabei fördern MMPs die Entzündung der extrazellulären Matrix (Le Maitre et al., 2007). Die Regulation der MTs könnte daher eine therapeutische Zielsetzung in der Orthopädie bei der Behandlung von Bandscheibenerkrankungen sein.
Geriatrie und Anti-Aging
Im Alter nimmt die Fähigkeit des Körpers ab, toxische Metalle zu entgiften, was zu einer Akkumulation von Schadstoffen führen kann. Dehydratation durch verminderte Nierenleistung fördert kognitive Störungen, Herz-Kreislauferkrankungen, Muskulatur-Abbau (Sarkopenie) und damit die Sturzneigung. Entwässernde Medikamente verschlimmern diese Prozesse. MTs spielen eine wichtige Rolle bei der Entgiftung, der Hydratation und beim Schutz vor altersbedingtem oxidativem Stress. Metallothioneine (MTs) sind daher ein potenzielles Ziel für gerontologische und orthopädische Forschung & Therapie (Kayaaltı et al., 2010).
Anti-Aging in der dermatologischen Ästhetik
In der dermatologischen Ästhetik sind MTs von besonderem Interesse wegen ihrer antioxidativen Eigenschaften, Hautalterung zu verlangsamen und zu verhindern. Eine wichtige Rolle spielen dabei die Hydratation der extrazellulären Matrix (ECM), das Redox-Gleichgewicht in der Haut, der Schutz der Membranen und die Zell-Zell-Kommunikation. Studien haben gezeigt, dass MTs durch Exposition gegenüber Sonnenlicht induziert werden können, was einen systemischen Schutzmechanismus gegen UV-induzierten oxidativen Stress bietet (Ablett et al., 2003).
Fazit
Metallothioneine (MTs) sind essentielle Proteine, die eine Vielzahl von physiologischen Funktionen erfüllen, von der Homöostase essentieller Metalle & Elektrolyte über den Schutz vor toxischen Metallen bis hin zur Regulation von Entzündungsprozessen. Ihre Bedeutung erstreckt sich über verschiedene Organsysteme und macht sie zu einem wichtigen Forschungsbereich für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze in Geriatrie & dermatologischer Ästhetik zur Behandlung von Erkrankungen, die durch Metallungleichgewichte und oxidativen Stress verursacht werden.
Literaturverzeichnis
– Henkel, G., & Krebs, B. (2004). Metallothioneins: zinc, cadmium, mercury, and copper thiolates and selenolates mimicking protein active site features–structural aspects and biological implications. Chemical reviews, 104(2), 801-824.
– Kayaaltı, Z., Mergen, G., & Söylemezoǧlu, T. (2010). Effect of metallothionein core promoter region polymorphism on cadmium, zinc and copper levels in autopsy kidney tissues from a Turkish population. Toxicology and applied pharmacology, 245(2), 252-255.
– Le Maitre, C. L., Pockert, A., Buttle, D., Freemont, A., & Hoyland, J. (2007). Matrix synthesis and degradation in human intervertebral disc degeneration. Biochemical Society transactions, 35(4), 652-655.
– Sabolić, I., Breljak, D., Škarica, M., & Herak-Kramberger, C. (2010). Role of metallothionein in cadmium traffic and toxicity in kidneys and other mammalian organs. BioMetals, 23, 897-926.
– Ablett, E., Whiteman, D., Boyle, G., Green, A., & Parsons, P. (2003). Induction of metallothionein in human skin by routine exposure to sunlight: evidence for a systemic response and enhanced induction at certain body. The Journal of investigative dermatology, 120(2), 318-324.
– Yokoi, H., Nagasaki, H., Tachikawa, K., Arima, H., Murase, T., Miura, Y., Hirabayashi, M., & Oiso, – Y. (2002). Adaptation to sustained high plasma vasopressin in water and electrolyte homeostasis in the rat transgenic for the metallothionein-vasopressin fusion gene. The Journal of endocrinology, 173(1), 23-33.
– Jabs, HU. (2008). Entzündliche Hauterkrankungen durch oxidativen und nitrosativen Stress. Ästhetische Dermatologie, 3, 27-35.
Dr. Hans-Ulrich Jabs, MD, PhD, MACP-ASIM
Facharzt Innere Medizin, Geriater & Biochemiker
Senior Medical Advisor, Landsberg Academy, Malta
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