Proteine haben auch im Gehirn lebenswichtige Aufgaben – sie steuern den Stoffwechsel, die Signalübertragung und den Energiehaushalt in den Zellen. Damit sie richtig funktionieren, müssen sie ständig abgebaut, erneuert oder chemisch modifiziert werden. Eine dieser Modifikationen, die Ubiquitylierung, dient dabei als eine Art molekulares Etikett: Sie markiert Proteine für den Abbau oder reguliert ihre Aktivität.

„Unsere Analysen haben gezeigt, dass sich mit dem Altern die Art und Weise, wie Proteine im Gehirn chemisch markiert werden, grundlegend verändert“, erklärt unter der  Dr. Alessandro Ori, ehemaliger Forschungsgruppenleiter am Fritz-Lipmann-Institut (FLI).  „Der Ubiquitylierungsprozess wirkt wie ein molekularer Schalter: Er bestimmt, ob ein Protein aktiv bleibt, seine Funktion ändert oder abgebaut wird. In alternden Gehirnen von Mäusen haben wir beobachtet, dass dieses fein abgestimmte System zunehmend aus dem Gleichgewicht gerät: Viele Markierungen sammeln sich an oder gehen sogar verloren, unabhängig davon, wie viel von einem bestimmten Protein überhaupt vorhanden ist.“

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Das „Recyclingsystem“ der Zelle verliert seine Leistungsfähigkeit

Mit zunehmendem Alter beginnt auch das interne „Recyclingsystem“ der Zelle zu schwächeln. Das Proteasom – eine molekulare Maschine, die für den Abbau beschädigter oder nicht mehr benötigter Proteine zuständig ist – verliert allmählich seine Leistungsfähigkeit. Infolgedessen sammeln sich vermehrt Proteine, die mit Ubiquitin zur Entsorgung markiert wurden, im Gehirn an – ein deutliches Zeichen dafür, dass die zelluläre Reinigungsmaschinerie nicht mehr richtig funktioniert. Die Forschenden fanden heraus, dass etwa ein Drittel der altersbedingten Veränderungen der Ubiquitylierung von Proteinen im Gehirn direkt mit diesem Rückgang der Proteasomaktivität in Verbindung gebracht werden kann.

„Unsere Daten zeigen, dass die verminderte Fähigkeit der Zellen, beschädigte Proteine vollständig zu beseitigen, ein zentraler Mechanismus des alternden Gehirns ist“, fassen Dr. Antonio Marino und Dr. Domenico Di Fraia, beide Erstautoren der Studie, zusammen. „Das empfindliche Gleichgewicht zwischen Proteinsynthese und -abbau verschiebt sich – ein typisches Merkmal der Zellalterung. Langfristig kann das auch die Funktion der Nervenzellen im Gehirn beeinträchtigen.“

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Die Ernährung als Modulator - ein Lichtblick

Die Forschenden untersuchten auch, ob die gefundenen Ubiquitylierungsmuster durch Ernährungsumstellungen beeinflusst werden können. Zu diesem Zweck erhielten ältere Mäuse vier Wochen lang eine moderate Ernährung (Kalorienrestriktion), bevor sie wieder auf eine normal Ernährung umgestellt wurden. Das Überraschende: Durch die kurzzeitige Ernährungsumstellung veränderte sich bei den Mäusen das Ubiquitylierungsmuster deutlich – bei einigen Proteinen sogar wieder in Richtung des früheren, jugendlichen Zustands.

„Unsere Ergebnisse verdeutlichen, dass auch im Alter die Ernährung noch einen wichtigen Einfluss auf molekulare Prozesse im Gehirn haben kann“, betont Dr. Ori. „Allerdings wirkt sich die Ernährung nicht auf alle Alterungsprozesse im Gehirn gleichermaßen aus: Einige werden verlangsamt, während andere sich kaum verändern oder sogar zunehmen.“

Die Studie liefert somit neue Erkenntnisse über die molekularen Mechanismen der Gehirnalterung, teilt das FLI mit. Sie deutet darauf hin, dass die Ubiquitylierung ein sensitiver Biomarker für Alterungsprozesse ist – und möglicherweise ein Ansatzpunkt, um alterungsbedingte Schäden an Nervenzellen zu verlangsamen. Langfristig könnte die Erforschung dieser Prozesse dazu beitragen, den Zusammenhang zwischen neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, der Ernährung und dem Proteinhaushalt besser zu verstehen.

Menschen, die wenig Fleisch verzehrten (unter 3,5 kg monatlich), reduzierten ihren Konsum während der Studienzeit deutlich. Ihr durchschnittlicher Verzehr lag bei 2 Kilogramm pro Monat. Diese Menge senkten sie um 0,5 bis 0,75 Kilogramm – also um ein Viertel bis über ein Drittel. Starke Fleischesser mit über 3,5 kg pro Monat änderten ihre Essgewohnheiten kaum, manche verzehrten sogar mehr Fleisch.

„Das ist zunächst kontraintuitiv“, sagt RWI-Umweltökonom Manuel Frondel. „Zu erwarten war, dass Informationen dort wirken, wo das Wissen noch gering ist. Tatsächlich verstärken sie bestehende Tendenzen oder haben überhaupt keine Auswirkungen.“

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Langzeiteffekte dokumentiert

Im Gegensatz zu früheren Kurzzeitstudien beobachtete das RWI die Teilnehmenden 14 Monate lang. Der Versuchsaufbau war zweigeteilt: Zunächst erhielten die Personen vier Monate lang alle zwei Wochen einen Newsletter mit insgesamt acht Ausgaben, die entweder Klimainformationen oder vegetarische Rezepte enthielten. Anschließend beobachteten die Forscherinnen und Forscher, wie sich der Fleischkonsum ohne weitere Interventionen entwickelte.

„Die Intervention wirkte dort, wo der Fleischkonsum ohnehin schon niedrig war“, erklärt RWI-Ökonomin Jana Eßer. „Offenbar bringen Menschen mit wenig Fleischkonsum Einstellungen und Persönlichkeitsmerkmale mit, die sie für solche Botschaften empfänglich machen.“ Noch überraschender sei ein anderer Befund: „In den meisten Studien verpufft der Effekt von Verhaltensinterventionen schnell wieder. Bei uns verstärkte er sich sogar über die Zeit.“

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Klimawirkung gering

Die gemessene Reduktion von durchschnittlich 0,17 Kilogramm Fleisch pro Person und Monat spart etwa 10 Kilogramm CO₂ pro Jahr. Das entspricht 0,1 % der deutschen Pro-Kopf-Emissionen. „Newsletter sind kein effektives Klimaschutzinstrument“, bilanziert Frondel. „Wenn die Gesellschaft den durch Ernährung verursachten CO₂-Ausstoß reduzieren möchte, wäre es sinnvoll, den Sektor Landwirtschaft in das Europäische Emissionshandelssystem zu integrieren. Der Emissionshandel hat sich in anderen Bereichen bereits bewährt und lässt den Verbrauchern die Wahl.“

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Neue Erkenntnisse für Ernährungspolitik

„Um den Fleischkonsum zu reduzieren, reicht es nicht aus, lediglich die Vorteile der vegetarischen Ernährung zu betonen“, schlussfolgert Umweltökonomin Daniela Flörchinger. „Informationskampagnen erreichen vor allem Menschen, die bereits aufgeschlossen sind. Für Menschen mit hohem Fleischkonsum braucht es andere Ansätze.“

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Hintergrund: Eine deutliche Reduktion des Fleischkonsums ist medizinisch gut belegt mit günstigen Effekten auf zentrale Gesundheitsparameter: Sie senkt LDL-Cholesterin und Blutdruck, reduziert das Risiko für koronare Ereignisse und verbessert das metabolische Risikoprofil. Beobachtungs- und Interventionsstudien zeigen außerdem ein geringeres Risiko für Typ-2-Diabetes sowie eine moderate Abnahme des Körpergewichts, insbesondere bei pflanzenbetonter Kost. Der Verzicht auf rotes und verarbeitetes Fleisch reduziert nachweislich das Risiko für kolorektale Karzinome. Insgesamt führt geringerer Fleischverzehr häufig zu niedrigeren Entzündungsmarkern wie CRP und zu einer messbaren Verbesserung kardiovaskulärer und metabolischer Outcomes.

HPV sind eine große Gruppe weit verbreiteter Viren, die Haut und Schleimhäute befallen. Viele HPV-Typen sind harmlos. Die sexuell übertragbaren, so genannten „Hochrisiko-Typen“ aber können Krebs auslösen – unter anderem an Gebärmutterhals, Anus, Penis, Vulva, Vagina und im Rachen. Und zwar dann, wenn es dem Immunsystem nicht gelingt, das Virus zu eliminieren. Wieder andere HPV-Typen verursachen Genitalwarzen. In Deutschland müssen laut RKI jedes Jahr bei rund 25.000 Frauen HPV-bedingte Zellveränderungen am Gebärmutterhals operativ entfernt werden, um zu verhindern, dass Krebs entsteht. Weltweit ist Gebärmutterhalskrebs der vierthäufigste Krebs bei Frauen und führt jährlich zu über 300.000 Toten, vor allem in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen.

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Zusätzlicher Schutz vor Genitalwarzen

Der eine jetzt veröffentlichte Cochrane-Review basiert auf 60 randomisiert kontrollierten Studien mit insgesamt 157.414 Teilnehmenden. Er verglich die vier HPV-Impfstoffe „Cervarix“ (gegen die Hochrisiko-Typen 16 und 18), „Gardasil“ (zusätzlich gegen die nicht-krebsauslösenden Typen 6 und 11), „Gardasil 9“ (zusätzlich gegen weitere Hochrisiko-Typen) sowie den hierzulande nicht zugelassenen Impfstoff „Cecolin“ (Hochrisikotypen 16 und 18). Die Analyse zeigt: Alle HPV-Impfstoffe schützen zuverlässig vor einer anhaltenden Infektion mit den im jeweiligen Impfstoff enthaltenen HPV-Typen. Außerdem verringern sie die Zahl der Gebärmutterhalskrebs-Vorstufen im Zeitraum bis sieben Jahre nach der Impfung. Impfstoffe, die auch gegen die HPV-Typen 6 und 11 gerichtet sind („Gardasil“ und „Gardasil-9“), schützen zusätzlich vor Genitalwarzen.

In den klinischen Studien verursachten die Impfstoffe meist nur kurzfristige, leichte unerwünschte Wirkungen wie Schmerzen, Schwellung oder Rötung an der Einstichstelle. Schwerwiegende unerwünschte Wirkungen traten nicht häufiger auf als nach einer Scheinimpfung – also nach der Impfung mit einem Placebo. „Klinische Studien können uns noch nicht das gesamte Bild liefern, da HPV-bedingte Krebserkrankungen sehr lange brauchen, um sich zu entwickeln“, sagt Co-Autorin Hanna Bergman von der Cochrane Collaboration in London. „Aber die Ergebnisse zeigen eindeutig: Die Impfstoffe verhindern wirksam die Infektionen, die später zu Krebs führen – ohne Hinweise auf ernste Sicherheitsbedenken.“

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Wahrscheinliche Verhinderung von Gebärmutterhalskrebs

Der zweite neue Cochrane-Review hat 225 Beobachtungsstudien aus mehr als 40 Ländern mit Daten von über 132 Millionen Menschen berücksichtigt. Diese „Real-World“-Daten bestätigen einen entscheidenden Punkt: Auch Gebärmutterhalskrebs wird durch die Impfung wahrscheinlich verhindert - besonders, wenn junge Frauen vor ihrem ersten Kontakt mit dem Virus geimpft worden sind. Konkret bedeutet das beispielsweise für Mädchen, die vor dem 16. Geburtstag geimpft wurden: Ihr Risiko, im überblickten Zeitraum von 10 bis 14 Jahren nach der Impfung an Gebärmutterhalskrebs zu erkranken, ist wahrscheinlich um 80 % niedriger als bei Nichtgeimpften. Der Schutzeffekt der HPV-Impfung ist also bereits im frühen Erwachsenenalter nachweisbar. Dieses Ergebnis beruht auf der Auswertung von zwei großen Kohortenstudien aus Schweden und Schottland sowie einer kleinen aus Indien. Zusammengenommen wurden die Teilnehmenden dabei gut 4,5 Millionen Jahre lang beobachtet. „Wir sehen weltweit klare und konsistente Belege dafür, dass HPV-Impfungen Gebärmutterhalskrebs verhindern“, sagt Nicholas Henschke, Co-Autor der Reviews, von der Cochrane Collaboration in London.

Die Review-Autorinnen und -Autoren suchten in den Beobachtungsstudien auch nach Hinweisen auf ein erhöhtes Risiko für schwere unerwünschte Wirkungen – etwa das posturale orthostatische Tachykardiesyndrom, das chronische Fatigue-Syndrom, das Guillain-Barré-Syndrom, neurologische Störungen, eine vorzeitig nachlassende Funktion der Eierstöcke oder Unfruchtbarkeit. Solche Hinweise fanden sie aber nicht. „Ein wichtiges Ergebnis des Reviews ist: Wir haben keinen Kausalzusammenhang gefunden zwischen der Impfung und häufig berichteten Nebenwirkungen, die oft in Sozialen Medien diskutiert werden“, so Henschke.

Weiteren Forschungsbedarf sehen die Review-Autorinnen und -Autoren unter anderem mit Blick auf die Männergesundheit: Aus den bisher vorliegenden Daten – das zeigen ihre beiden neuen Reviews – lassen sich noch keine allgemeinen, belastbaren Aussagen zur Krebsvermeidung durch die HPV-Impfung ableiten. Außerdem wollten die Cochrane-Autorinnen und -Autoren eigentlich auch klären, ob bei jüngeren Kindern schon eine Impfdosis ebenso gut schützen würde wie die zwei bis drei Dosen, die Kinder und Jugendliche bislang üblicherweise bekommen. Doch auch zu dieser Frage fanden sie noch nicht genügend Daten.

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Hintergrundinformationen: Gemeinsam liefern die beiden Cochrane Reviews die bislang umfassendste und aktuellste Evidenz zur HPV-Impfung - basierend auf klinischen Studien und großen „Real-World“-Studien. Sie stützen die Empfehlung, junge Menschen möglichst vor dem 16. Lebensjahr zu impfen, da der Schutz dann am größten ist. Hierzulande empfiehlt die Ständige Impfkommission die Impfung für Mädchen und Jungen zwischen 9 und 14 Jahren. Allerdings decken die verfügbaren Impfstoffe nicht alle HPV-Typen ab, die potentiell Gebärmutterhalskrebs verursachen können. Deshalb raten Fachleute auch geimpften Frauen weiterhin dazu, die Gebärmutterhalskrebs-Früherkennungsuntersuchungen wahrzunehmen.