Bioregulatoren – Ultra-short Peptides – in der modernen Alternsforschung

Die biologische Alterung wird heute zunehmend als hochkomplexer, multifaktorieller und prinzipiell biologisch modulierbarer Prozess verstanden. Während Alterung über Jahrzehnte primär als unvermeidliche Folge kumulativer Zellschädigung interpretiert wurde, entwickelte sich insbesondere in den vergangenen zwei Jahrzehnten ein deutlich differenzierteres Verständnis der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen. Maßgeblich geprägt wurde dieses moderne Konzept durch die Beschreibung der sogenannten „Hallmarks of Aging“ durch López-Otín und Mitarbeiter, welche genomische Instabilität, Telomerverkürzung, epigenetische Dysregulation, Verlust der Proteostase, mitochondriale Dysfunktion, Stammzellerschöpfung, zelluläre Seneszenz sowie chronische sterile Entzündungsprozesse als zentrale Determinanten biologischer Alterung definierten [López-Otín et al., 2013]. Parallel hierzu entstand die Disziplin der sogenannten Geroscience, welche versucht, gemeinsame molekulare Mechanismen zwischen Alterung und altersassoziierten Erkrankungen zu identifizieren [Kennedy et al., 2014].

Innerhalb dieses wissenschaftlichen Paradigmenwechsels rückten zunehmend regulatorische Kurzpeptide, sogenannte «Ultra short peptides» oder «Bioregulatoren» in den Fokus experimenteller und translationaler Forschung. Besonders die Arbeiten der Forschungsgruppe um Vladimir Khavinson postulierten, dass ultrakurze Peptide mit zwei bis sechs Aminosäuren nicht nur klassische Signaltransduktionsprozesse beeinflussen, sondern direkt regulatorische Funktionen innerhalb der Genexpression übernehmen könnten [Khavinson & Malinin, 2005]. Insbesondere Peptide wie Epitalon (AEDG), Pinealon beziehungsweise EDR (Glu-Asp-Arg), KED (Lys-Glu-Asp), AEDR (Ala-Glu-Asp-Arg), Vilon oder Cortagen wurden als potenzielle Bioregulatoren beschrieben, die antioxidative, neuroprotektive, antiinflammatorische und geroprotektive Eigenschaften besitzen könnten. Während viele dieser Hypothesen weiterhin kontrovers diskutiert werden, bestätigen zahlreiche unabhängige Forschungsfelder zentrale pathophysiologische Grundprinzipien, welche durch die Peptidforschung adressiert werden, darunter inflammaging, mitochondriale Dysfunktion, epigenetische Reprogrammierung und Seneszenz.