Klotho – Ein Schlüsselprotein zur Regulierung des Alterungsprozesses

Klotho – Ein Schlüsselprotein zur Regulierung des Alterungsprozesses

Beitrag: Dr. Goran Stojmenovic

Der Fortschritt in der funktionellen Ganzheitsmedizin bringt immer wieder neue Erkenntnisse über die Mechanismen des Alterns zutage. Eine besonders faszinierende Entdeckung ist das Klotho-Protein, dessen Funktionen und Bedeutung für die Langlebigkeit des Organismus zunehmend erforscht werden. Im Folgenden geben wir euch einen Überblick über die Wirkweise von Klotho, seine präventiven Eigenschaften und aktuelle Ansätze zur Aktivierung dieses Proteins.

Was ist Klotho?

Das Klotho-Gen wurde erstmals 1997 von Dr. Makoto Kuro-o und Kollegen entdeckt. Es kodiert ein Transmembranprotein, das hauptsächlich in den Nieren und im Gehirn exprimiert wird, jedoch auch in anderen Geweben zu finden ist. Klotho existiert in zwei Formen: als membranständiges Protein und als lösliches Protein, das durch proteolytische Spaltung freigesetzt wird und systemisch im Blut zirkuliert.

Klotho ist nach der griechischen Schicksalsgöttin benannt, die den Lebensfaden spinnt – ein passender Name, da es als potenzieller Modulator des Alterungsprozesses gilt. Studien an Klotho-defizienten Mäusen haben gezeigt, dass ein Verlust dieses Proteins zu einer beschleunigten Alterung und einem vorzeitigen Tod führt. Umgekehrt verlängern transgene Mäuse, die Klotho überexprimieren, ihre Lebensspanne um 20–30 %.

Wirkweise von Klotho

Klotho reguliert eine Vielzahl biologischer Prozesse, die das Altern und altersbedingte Erkrankungen beeinflussen:

1. Phosphat- und Kalzium-Homöostase: Eine zentrale Funktion von Klotho liegt in der Regulation des Kalzium- und Phosphatstoffwechsels. Klotho interagiert mit dem Fibroblasten-Wachstumsfaktor-23 (FGF23), einem Hormon, das den Phosphatstoffwechsel steuert. Klotho verstärkt die Bindung von FGF23 an seinen Rezeptor, was die Phosphatausscheidung in den Nieren erhöht und zur Aufrechterhaltung der Phosphathomöostase beiträgt. Eine Störung dieses Systems führt zu einer Vielzahl von pathologischen Prozessen, einschließlich vaskulärer Verkalkung und Knochenerkrankungen.
2. Reduktion oxidativen Stresses: Klotho wirkt als Antioxidans und schützt Zellen vor den schädlichen Auswirkungen reaktiver Sauerstoffspezies (ROS). Es hemmt die Insulin/IGF-1-Signalwege, die an der Zellproliferation und Alterung beteiligt sind. Klotho aktiviert auch den Transkriptionsfaktor FoxO, der die Expression antioxidativer Gene fördert, und trägt somit zur Aufrechterhaltung der Zellintegrität bei.
3. Neuroprotektive Eigenschaften: Neuere Studien deuten darauf hin, dass Klotho eine schützende Wirkung auf das zentrale Nervensystem hat. Es fördert die Überlebensfähigkeit von Neuronen und verbessert kognitive Funktionen. In Tiermodellen von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer zeigte sich, dass eine Erhöhung des Klotho-Spiegels die neuronale Degeneration verzögert und die Lern- und Gedächtnisfunktionen verbessert.

Präventive Eigenschaften von Klotho

Die Rolle von Klotho in der Prävention altersbedingter Erkrankungen rückt immer stärker in den Fokus der Forschung. Ein erhöhter Klotho-Spiegel wird mit einer Reihe positiver gesundheitlicher Effekte in Verbindung gebracht:

• Kardiovaskuläre Gesundheit: Niedrige Klotho-Spiegel sind mit einer erhöhten Inzidenz von Atherosklerose und Bluthochdruck assoziiert. Klotho moduliert die vaskuläre Endothelfunktion und hemmt die Kalzifizierung von Blutgefäßen, was die Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verhindern kann.
• Neurodegenerative Erkrankungen: Wie bereits erwähnt, zeigt sich Klotho als neuroprotektives Protein. Es wird angenommen, dass eine Erhöhung des Klotho-Spiegels das Risiko für altersbedingte Demenzerkrankungen wie Alzheimer reduziert und das Fortschreiten der Krankheit verlangsamt.
• Nierenfunktion: Klotho ist in den Nieren hoch exprimiert und spielt eine Schlüsselrolle im Schutz vor chronischer Nierenerkrankung (CKD). Bei CKD-Patienten ist der Klotho-Spiegel oft stark reduziert, was mit einer beschleunigten Alterung und einem schlechteren Verlauf der Krankheit korreliert.

Aktivierung und Erhöhung von Klotho

Die Expression des Klotho-Gens kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst und gefördert werden.

Vitamin D

Vitamin D spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation der Klotho-Expression. Studien haben gezeigt, dass eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D die Expression von Klotho erhöhen kann.

Diät und Kalorienrestriktion

Kalorienrestriktion hat gezeigt, dass sie die Lebensspanne verlängern und den Alterungsprozess verlangsamen kann, teilweise durch die Erhöhung der Klotho-Expression.

Pharmakologische Wirkstoffe

Einige pharmakologische Wirkstoffe, wie Angiotensin-II-Rezeptor-Blocker und ACE-Hemmer, können die Klotho-Expression positiv beeinflussen.

Bewegung

Regelmäßige körperliche Aktivität kann ebenfalls die Klotho-Expression fördern. Studien haben gezeigt, dass Bewegung den Klotho-Spiegel erhöhen und so zu den gesundheitlichen Vorteilen von körperlicher Aktivität beitragen kann.

Phytochemikalien und Nahrungsergänzungsmittel

Einige pflanzliche Wirkstoffe und Nahrungsergänzungsmittel können die Klotho-Expression fördern. Beispielsweise haben Studien gezeigt, dass bestimmte Flavonoide und Polyphenole eine positive Wirkung haben können.

AFGM- Fazit

Klotho stellt einen vielversprechenden Ansatzpunkt zur Verlangsamung des Alterungsprozesses und zur Prävention altersbedingter Krankheiten dar. 

Literaturhinweise und klinische Studien:

1. Kuro-o et al., „Mutation of the mouse klotho gene leads to a syndrome resembling ageing“, Nature, 1997.
2. Xie et al., „Klotho Protein in the Brain: Functions and Therapeutic Potential“, Trends in Molecular Medicine, 2019.