D-Serin bei älteren Mäusen: Gedächtnistest steigt von 40 auf 60 Prozent

Der altersbedingte kognitive und körperliche Verfall wird maßgeblich von Prozessen im Gehirn gesteuert. Wissenschaftliche Untersuchungen liefern detaillierte Einblicke in die molekularen Mechanismen des Alterns. Im Fokus steht dabei das Protein Menin, dessen Konzentration im Alter spezifisch in Neuronen des ventromedialen Hypothalamus (VMH) abnimmt.

Während Astrozyten und Mikroglia diesen Verlust nicht aufweisen, steuert dieser Rückgang weitreichende Alterungsprozesse im Organismus. Menin, das vom bereits 1997 klonierten und lange primär als Tumorsuppressor erforschten MEN1-Gen kodiert wird, rückt damit als zentraler Schalter für Alterungsvorgänge in den Blickpunkt.

Menin-Verlust beschleunigt Alterungsprozesse

Untersuchungen eines Forschungsteams um Lige Leng an der Xiamen-Universität aus dem März 2023 verdeutlichen die Tragweite dieses Signalwegs. In Tierversuchen führte eine gezielte Menin-Deletion beziehungsweise ein Knockout in Mäusen zu vorzeitiger Alterung.

Die Tiere entwickelten Entzündungen, eine dünnere Haut, einen Rückgang der Knochenmasse sowie Muskelatrophie. Zudem traten Seneszenz in Leber, Herz und Muskeln, kognitive Defizite sowie ein früherer Tod auf.

Dass diese Prozesse theoretisch modulierbar sind, belegten weitere Versuche der Forschergruppe. Eine virale Wiederherstellung von Menin bei 20 Monate alten Mäusen kehrte innerhalb von 30 Tagen Verluste bei Knochendichte, Hautdicke, Motorik, Balance und Kognition um.

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Die mediane Lebensspanne der Tiere stieg dabei von etwa 850 auf rund 1000 Tage. Dies entspricht einem Zuwachs von 150 Tagen beziehungsweise 17 Prozent sowie einem Anstieg der verbleibenden Restlebenserwartung um 60 Prozent. Gleichzeitig verzeichneten die Wissenschaftler eine Zunahme der Hautdicke um 50 Prozent und eine Verdopplung der Knochenmasse.

Die Bedeutung dieser Hirnregion untermauern auch breiter angelegte neurobiologische Daten. Im Januar 2025 identifizierte eine in Nature erschienene Studie des Allen Institute, die rund 1,2 Millionen Gehirnzellen von Mäusen analysierte, den Hypothalamus am dritten Ventrikel als Alterungszentrum mit besonders vulnerablen Neuronen.

D-Serin als Mediator für kognitive Funktionen

Über welchen biochemischen Weg Menin die Kognition beeinflusst, konnte das Team der Xiamen-Universität ebenfalls nachweisen: Menin steuert das Enzym PHGDH und reguliert darüber die Verfügbarkeit der Aminosäure D-Serin für NMDA-Rezeptoren im Hippocampus. D-Serin fungiert dort als Ko-Agonist an NMDA-Rezeptoren und wirkt maßgeblich auf die synaptische Plastizität sowie die Gedächtnisbildung ein.

In den Experimenten der Universität führte eine dreiwöchige Gabe von D-Serin über das Trinkwasser zu verbesserten Gedächtnis- und Lernleistungen bei älteren Mäusen. Auf periphere Gewebe wie Knochen oder Haut zeigte die alleinige Aminosäuren-Gabe hingegen keine Effekte.

Bei einer oralen Dosis von 100 mg/kg über drei Wochen verbesserte sich der Wert im sogenannten Y-Maze-Test von 40 Prozent auf 60 Prozent, was einem relativen Anstieg von 50 Prozent bei einer Effektstärke von Cohen's d größer als 1,0 entspricht. Umgerechnet auf eine Äquivalenzdosis für den Menschen entspricht dies etwa 8 mg/kg oder einer menge von 500 bis 600 mg pro Tag für Erwachsene.

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Offene Fragen zur Übertragbarkeit und Risiken

Trotz der beachtlichen Effekte im Tiermodell mahnen die Forscher zur Zurückhaltung. Eine Humanvalidierung der Befunde steht bislang aus. Frühere Humanstudien zum Einsatz von D-Serin zeigten zudem lediglich bescheidene sowie inkonsistente Ergebnisse, und die langfristige Sicherheit beim Menschen bleibt unklar.

Hinzu kommen substanzspezifische Risiken: In Nagermodellen wurde unter D-Serin Nephrotoxizität beobachtet. Darüber hinaus besteht bei bestehender Alzheimer-Pathologie die Gefahr einer NMDA-Exzitotoxizität durch eine Überaktivierung der Rezeptoren. Ob und wie sich diese Erkenntnisse therapeutisch nutzen lassen, bedarf daher weiterer systematischer Überprüfungen.

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