Long-term NMN treatment increases lifespan and healthspan in mice in a sex dependent manner

Altern ist ein universeller Prozess, doch er zehrt nicht auf die gleiche Weise an jedem Teil des Körpers und wirkt sich auch nicht bei Männern und Frauen identisch aus. Im Zentrum dieses biologischen Verfalls steht ein Molekül namens NAD+, das als lebenswichtiger Treibstoff für die Enzyme fungiert, die unsere Zellen am Laufen halten, beschädigte DNA reparieren und den Energiestoffwechsel steuern. Wenn Säugetiere älter werden, sinkt der Spiegel dieses essenziellen Treibstoffs erheblich, manchmal um die Hälfte, was die Zellen daran hindert, ihre Funktion aufrechtzuerhalten. Wissenschaftler vermuteten schon lange, dass die Auffüllung dieses Treibstoffs den Alterungsprozess verlangsamen könnte. Um dies zu testen, wandten sich Forscher an ein spezifisches Vorläufermolekül namens NMN, das der Körper natürlich in NAD+ umwandelt. Während frühere Studien an Mäusen und Menschen gezeigt haben, dass die Einnahme von NMN verschiedene Gesundheitsmarker wie den Stoffwechsel und die körperliche Ausdauer verbessern kann, blieb eine entscheidende Frage unbeantwortet: Verlängert die langfristige Einnahme von NMN tatsächlich die gesamte Lebensspanne eines Säugetiers?

Ein großes Forscherteam setzte sich zum Ziel, dies zu beantworten, indem sie Mäusen über den Großteil ihres natürlichen Lebens NMN zuführten. Sie begannen, das Nahrungsergänzungsmittel Mäusen im Alter von dreizehn Monaten zu verabreichen, was etwa dem mittleren Alter eines Nagetiers entspricht, und setzten die Behandlung fort, bis die Tiere an natürlichen Ursachen starben. Die Studie umfasste hunderte Mäuse, die gleichmäßig auf Männchen und Weibchen aufgeteilt waren, und war als rigorose Langzeitstudie konzipiert. Die Forscher zählten nicht nur, wie lange die Mäuse lebten; sie verfolgten auch, wie gesund die Tiere im Alter waren, wobei sie Parameter wie Gebrechlichkeit, körperliche Stärke und metabolische Gesundheit maßen. Sie blickten zudem tief in die Körper dieser Mäuse und untersuchten ihre Darmflora, ihre Blutchemie sowie die Aktivität von Genen in ihren Muskeln und Lebern, um genau zu verstehen, wie das Nahrungsergänzungsmittel wirkte.

Die Ergebnisse zeigten einen markanten Unterschied zwischen den Geschlechtern. Bei weiblichen Mäusen verlängerte die langfristige Behandlung mit NMN ihre mittlere Lebenserwartung um 8,5 Prozent. Das bedeutet, dass die typische weibliche Maus länger lebte als ihre unbehandelten Artgenossinnen. Die Behandlung verzögerte auch den Beginn der Gebrechlichkeit und hielt die weiblichen Mäuse über einen längeren Teil ihres Lebens gesünder. Die Geschichte der männlichen Mäuse verlief jedoch anders. Obwohl die mit NMN behandelten männlichen Mäuse nicht länger lebten als die unbehandelten Männchen, zeigten sie dennoch signifikante Verbesserungen ihrer Gesundheit. Sie bewahrten eine bessere metabolische Gesundheit, nahmen im Alter weniger Körperfett zu und blieben körperlich aktiver, insbesondere während ihrer aktiven Nachtzyklen. Sowohl behandelte als auch unbehandelte männliche und weibliche Mäuse zeigten eine Verzögerung des allgemeinen Rückgangs der körperlichen Funktion, was darauf hindeutet, dass das Nahrungsergänzungsmittel half, sie robust zu halten, selbst wenn es das Leben der Männchen nicht verlängerte.

Um zu verstehen, warum das Nahrungsergänzungsmittel den Weibchen half, länger zu leben, aber den Männchen nur half, gesünder zu bleiben, untersuchten die Forscher die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen. Sie entdeckten, dass die Darmbakterien eine entscheidende Rolle spielten. Bei sowohl männlichen als auch weiblichen Mäusen verursachte die NMN-Behandlung einen massiven Anstieg einer spezifischen Art von nützlichen Darmbakterien namens Anaerotruncus colihominis. Dieses Bakterium ist dafür bekannt, Butyrat zu produzieren, eine Substanz, die die Darmgesundheit unterstützt und Entzündungen reduziert. Die Forscher fanden heraus, dass dieses Bakterium tatsächlich NMN konsumieren und es innerhalb seiner eigenen Zellen in NAD+ umwandeln kann, was dem Bakterium hilft, zu wachsen und zu gedeihen. Die Präsenz dieses Bakteriums war stark mit besserer Gesundheit und einem längeren Leben der Mäuse verknüpft, was darauf hindeutet, dass das Nahrungsergänzungsmittel teilweise dadurch wirkt, das Mikrobiom des Darms so umzugestalten, dass es den Wirt unterstützt.

Die Forscher untersuchten auch, wie die Körper der Mäuse das Nahrungsergänzungsmittel auf genetischer Ebene verarbeiteten, und hier wurden die Geschlechtsunterschiede noch deutlicher. Bei den weiblichen Mäusen steigerte die NMN-Behandlung die Aktivität von Genen, die mit der mitochondrialen Funktion zusammenhängen. Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle, und ihre effiziente Arbeit ist entscheidend für die Langlebigkeit. Die weiblichen Mäuse zeigten eine gesteigerte Energieproduktion und bessere DNA-Reparaturmechanismen in ihren Geweben. Im Gegensatz dazu zeigten die männlichen Mäuse eine andere Reaktion. Ihre Körper erhöhten die Aktivität von Genen, die an der DNA-Reparatur beteiligt sind, was ihnen half, ihre metabolische Gesundheit und Muskelmasse zu erhalten. Dieser Vorteil ging jedoch mit einem Kompromiss einher: Die männlichen Mäuse zeigten auch eine erhöhte Aktivität in Genen, die mit Entzündungen und der Immunantwort zusammenhängen. Die Forscher vermuten, dass diese erhöhte Entzündungsreaktion bei den Männchen verhindert haben könnte, dass sie länger lebten, obwohl sie ihnen half, körperlich gesünder zu bleiben.

Die Studie untersuchte auch, wie die Mäuse das NMN metabolisierten. Die Forscher fanden heraus, dass der Körper NMN nicht einfach absorbiert und es direkt in einer geraden Linie in NAD+ umwandelt. Stattdessen wird ein erheblicher Teil des NMN von den Darmbakterien verarbeitet, die eine chemische Gruppe abspalten, um es in ein anderes Molekül umzuwandeln, das dann vom Körper zu NAD+ wieder zusammengesetzt wird. Dieser Weg, bekannt als der Preiss-Handler-Weg, schien in den weiblichen Mäusen aktiver zu sein, was potenziell erklärt, warum sie einen größeren Nutzen in Bezug auf die Verlängerung der Lebensspanne erfuhren. Die männlichen Mäuse profitierten zwar ebenfalls von dem Supplement, schienen aber eine komplexere Mischung aus Effekten zu erleben, bei denen die Vorteile eines verbesserten Stoffwechsels durch die Kosten einer erhöhten Entzündung ausgeglichen wurden.

Diese Forschung liefert den ersten klaren Beweis dafür, dass eine langfristige NMN-Supplementierung die Lebensspanne von weiblichen Mäusen verlängern kann, hebt aber auch hervor, dass die Auswirkungen nicht einheitlich sind. Die Behandlung konnte die Gebrechlichkeit erfolgreich verzögern und die Gesundheit sowohl bei männlichen als als auch bei weiblichen Mäusen verbessern, aber sie verlängerte nur die Lebensspanne der Weibchen. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Steigerung der NAD+-Spiegel zwar eine leistungsstarke Strategie zur Verbesserung der Gesundheit ist, die spezifische biologische Reaktion jedoch stark davon abhängt, ob das Subjekt männlich oder weiblich ist. Für die Männchen verbesserte das Supplement die metabolische Gesundheit und die körperliche Aktivität, löste jedoch eine Entzündungsreaktion aus, die ihre Fähigkeit einschränkte, das Leben zu verlängern. Für die Weibchen verbesserte die Behandlung die mitochondriale Funktion und reduzierte die Gebrechlichkeit, was zu einem längeren Leben führte.

Die Studie weist auch auf das Darmmikrobiom als einen Schlüsselspieler im Alterungsprozess hin. Der Anstieg des nützlichen Bakteriums Anaerotruncus colihominis war ein konsistentes Ergebnis in beiden Geschlechtern und war direkt mit besseren Gesundheitsergebnissen verknüpft. Dies deutet darauf hin, dass die Art und Weise, wie ein Mensch oder ein Tier Nahrungsergänzungsmittel wie NMN verarbeitet, tief mit der Gemeinschaft der Mikroben im Darm verbunden ist. Die Forscher schlagen vor, dass Therapien in Zukunft angepasst werden könnten, um diese Geschlechtsunterschiede und Mikrobiom-Variationen zu berücksichtigen und die Vorteile der NAD+-Steigerung zu maximieren.

Letztendlich bewegt diese Arbeit das Feld der Alternsforschung vorwärts, indem sie zeigt, dass ein einfaches Nahrungsergänzungsmittel tiefgreifende, langfristige Auswirkungen auf die Gesundheit und Langlebigkeit von weiblichen Mäusen haben kann, aber sie dient auch als Erinnerung daran, dass die Biologie komplex ist und oft zwischen Männern und Frauen variiert. Die Forscher fanden kein einzelnes „Wundermittel“, das für jeden gleichermaßen funktioniert. Stattdessen zeichneten sie ein nuanciertes Bild, in dem NMN beiden Geschlechtern hilft, gesünder zu bleiben, aber der Weg zu einem längeren Leben unterschiedliche biologische Mechanismen für Männchen und Weibchen beinhaltet. Die Studie unterstreicht die Bedeutung der Berücksichtigung von Geschlechtsunterschieden in der Alternsforschung und legt nahe, dass zukünftige Behandlungen maßgeschneidert sein müssen, um die besten Ergebnisse für das jeweilige Individuum zu erzielen.