Warum Olivenöl und Fisch das alternde Herz und Gehirn schützen können
Mitochondriale Mikroproteine könnten die kardioprotektiven Wirkungen der Mittelmeerdiät erklären
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Eine neue Studie unter der Leitung von Forschern der USC Leonard Davis School of Gerontology deutet darauf hin, dass die Vorteile der mediterranen Ernährung zum Teil auf winzige Proteine zurückzuführen sind, die in unseren Mitochondrien verborgen sind, was ein neues Fenster zur Frage öffnet, wie die Ernährung das Altern und das Krankheitsrisiko beeinflusst.
Die von Roberto Vicinanza, Professor für Gerontologie an der USC Leonard Davis, geleitete Studie ergab, dass Menschen, die sich eng an eine mediterrane Ernährungsweise halten, höhere Werte von zwei mitochondrialen Mikroproteinen, Humanin und SHMOOSE, aufweisen, die beide mit dem Schutz vor Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Neurodegeneration in Verbindung gebracht werden.
"Diese Mikroproteine könnten als molekulare Botenstoffe fungieren, die das, was wir essen, in die Funktionsweise und das Altern unserer Zellen übersetzen", so Vicinanza. "Das ist ein neuer biologischer Weg, der erklärt, warum die mediterrane Ernährung so wirkungsvoll ist.
Ernährung, Mitochondrien und Alterung
Die mediterrane Ernährung, die reich an Olivenöl, Fisch, Hülsenfrüchten, Obst und Gemüse ist, wird seit langem mit einem geringeren Risiko für Herzerkrankungen, Diabetes und kognitiven Abbau in Verbindung gebracht. Die Mechanismen, die hinter diesen Vorteilen stehen, sind jedoch noch nicht erforscht.
In der neuen Studie untersuchten die Forscher Blutproben von älteren Erwachsenen, die sich in unterschiedlichem Maße an die Diät hielten. Diejenigen, die sich am stärksten an die Diät hielten, wiesen signifikant höhere Humanin- und SHMOOSE-Werte sowie niedrigere Marker für oxidativen Stress auf, der eine der Hauptursachen für Alterung und chronische Krankheiten ist.
Das Team fand auch heraus, dass bestimmte Lebensmittel eine Rolle zu spielen scheinen. Olivenöl, Fisch und Hülsenfrüchte wurden mit höheren Humaninwerten in Verbindung gebracht, während Olivenöl und ein geringerer Verzehr von raffinierten Kohlenhydraten mit höheren SHMOOSE-Werten verbunden waren.
"Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass bestimmte Bestandteile der mediterranen Ernährung einen direkten Einfluss auf die mitochondriale Biologie haben können", sagte der Dekan der USC Leonard Davis School und USC Distinguished Professor Pinchas Cohen, der leitende Autor der Studie. "Humanin und SHMOOSE könnten als Biomarker für die Einhaltung der Mittelmeerdiät dienen und klinische Bedeutung haben."
Eine neue Rolle für mitochondriale Mikroproteine
Die Studie stützt sich auf mehr als zwei Jahrzehnte Forschung unter der Leitung von Cohen, einem Pionier bei der Entdeckung von Peptiden, die aus den Mitochondrien stammen.
Anders als herkömmliche Proteine, die in der Kern-DNA kodiert sind, werden diese Mikroproteine aus kleinen offenen Leserahmen im separaten mitochondrialen Genom hergestellt, Regionen, die früher als nicht funktional galten.
Zu den am besten untersuchten gehört Humanin, das erstmals 2003 von Cohen und Kollegen identifiziert wurde. Seitdem wurde es mit einer verbesserten Insulinsensitivität, Herz-Kreislauf-Schutz, Langlebigkeit und Erhaltung der kognitiven Funktionen in Verbindung gebracht.
In jüngerer Zeit entdeckte Cohens Labor SHMOOSE (Small Human Mitochondrial ORF Over SErine tRNA), ein Mikroprotein, das mit der Gesundheit des Gehirns in Verbindung steht. Eine genetische Variante von SHMOOSE wurde mit einem erhöhten Alzheimer-Risiko in Verbindung gebracht, während die normale Form Neuronen vor amyloidbedingten Schäden zu schützen scheint.
"Diese Peptide erweisen sich als wichtige Regulatoren der Biologie des Alterns", so Cohen. "Sie stellen eine Verbindung zwischen der Funktion der Mitochondrien und Krankheiten wie Alzheimer und Herzkrankheiten und jetzt möglicherweise auch der Ernährung her.
Verbindung zwischen Ernährung und Herzschutz
Ein weiteres bemerkenswertes Ergebnis der Studie ist eine mögliche Wechselwirkung zwischen Humanin und Nox2, einem Enzym, das schädliche reaktive Sauerstoffspezies produziert.
Höhere Humaninspiegel wurden mit einer geringeren Nox2-Aktivität in Verbindung gebracht, was darauf hindeutet, dass das Peptid dazu beitragen könnte, oxidativen Stress zu verringern und das Herz-Kreislauf-System zu schützen.
Die Forscher vermuten, dass die Mittelmeerdiät über einen doppelten Mechanismus wirkt: Sie senkt direkt den oxidativen Stress und stärkt gleichzeitig die mitochondrialen Mikroproteine, die schädliche Stoffwechselwege weiter unterdrücken.
"Dies könnte ein neuer kardioprotektiver Mechanismus der mediterranen Ernährung sein", so Vicinanza.
Vom Labor zum weltweiten Einsatz für die Sache
Vicinanza hat sich auch außerhalb des Labors aktiv für die Förderung der mediterranen Ernährung auf globaler Ebene eingesetzt und seine wissenschaftliche Arbeit mit einer breiteren internationalen Anstrengung zur Förderung der mediterranen Ernährung als Modell für Gesundheit, Kultur und Nachhaltigkeit verknüpft. Gemeinsam mit der Gemeinde Pollica in Italien, einer UNESCO-Symbolgemeinde für mediterrane Ernährung, hat er sich bei den Vereinten Nationen für die Einführung des Internationalen Tages der mediterranen Ernährung eingesetzt. Dieser Tag wird jährlich am 16. November begangen und soll das Bewusstsein für die gesundheitlichen, kulturellen und ökologischen Vorteile der mediterranen Ernährung weltweit schärfen. Diese weitreichende Aufgabe deckt sich mit den Ergebnissen der Studie, sagte er.
"Wir verbinden jahrhundertealte Ernährungstraditionen mit modernster Molekularbiologie", sagte Vicinanza. "Es unterstützt die Idee, dass gesunde Ernährungsmuster mit wenig bis gar keinen ultra-verarbeiteten Lebensmitteln die Art und Weise widerspiegeln, wie sich die Menschen über lange Zeiträume hinweg ernährt haben, und möglicherweise Bedingungen schaffen, an die die Mitochondrien - uralte Zellorganellen - wahrscheinlich angepasst sind."
Auf dem Weg zu einer präzisen Ernährung und gesundem Altern
Obwohl es sich um eine relativ kleine Beobachtungsstudie handelt, deuten die Ergebnisse auf eine neue Dimension der "Präzisionsernährung" hin, bei der Biomarker wie mitochondriale Mikroproteine dazu beitragen könnten, die Ernährung so zu gestalten, dass Gesundheit und Langlebigkeit optimiert werden.
Künftige Forschungsarbeiten werden untersuchen, ob Ernährungsmaßnahmen die Werte von Humanin, SHMOOSE und verwandten Peptiden direkt erhöhen können und ob sich diese Veränderungen in einem geringeren Krankheitsrisiko niederschlagen.
"Unser Ziel ist es, von der Beobachtung von Assoziationen zum Verständnis der Kausalität überzugehen", so Vicinanza. "Wenn wir diese Wege nutzbar machen können, sind wir vielleicht in der Lage, Ernährungsstrategien zu entwickeln, die gesundes Altern auf molekularer Ebene fördern.
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Originalveröffentlichung
Roberto Vicinanza, Vittoria Cammisotto, Junxiang Wan, Kelvin Yen, Francesco Violi, Pasquale Pignatelli, Pinchas Cohen; "Mediterranean diet adherence is associated with mitochondrial microproteins Humanin and SHMOOSE; potential role of the Humanin–Nox2 interaction in cardioprotection"; Frontiers in Nutrition, Volume 12, 2026-3-10
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