MOTS-c - Mitochondrien-unterstützendes Peptid

Beschreibung der möglichen Wirkungen von MOTS-c auf der Grundlage der Literatur. (Dies ist keine Produktbeschreibung, Haftungsausschluss am Ende der Seite)

 

MOTS-c (mitochondrialer ORF Typ C rRNA 12S)

Mitochondrial ORF type 12S rRNA type C (MOTS-c) ist ein neu charakterisiertes Peptid mitochondrialen Ursprungs. Es besteht aus 16 Aminosäuren und wird in der 12S rRNA-Region des mitochondrialen Genoms kodiert [1]. Unter normalen physiologischen Bedingungen ist MOTS-c hauptsächlich in den Mitochondrien zu finden. Wenn die Zellen jedoch Stoffwechselstress ausgesetzt sind, verlagert sich das Peptid in den Zellkern, wo es die Expression von Kerngenen moduliert, die an der Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase beteiligt sind [1]. 

Obwohl MOTS-c von der mitochondrialen DNA kodiert wird, wird es im Zytoplasma und nicht in den Mitochondrien synthetisiert [1]. Dies liegt daran, dass sich der genetische Code der Mitochondrien von dem des Zytosols unterscheidet, was den Export des polyadenylierten MOTS-c-Transkripts in das Zytoplasma zur Translation ermöglicht. Die Aminosäuresequenz von MOTS-c, insbesondere die ersten 11 Reste, ist in vielen Spezies in hohem Maße erhalten [1]. 

MOTS-c wurde ursprünglich durch genetische und pharmakologische Screening-Methoden entdeckt, um Regulatoren von Stoffwechselprozessen zu identifizieren. Nachfolgende Studien haben gezeigt, dass MOTS-c eine Rolle bei der Regulierung des Glukosestoffwechsels und der Insulinsensitivität spielt, vor allem durch die Aktivierung von AMP-aktivierten Proteinkinase (AMPK)-abhängigen Signalwegen [1]. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Blutspiegel von MOTS-c je nach Alter, Stoffwechselstatus und Bevölkerungsmerkmalen variieren, was auf eine umfassendere Rolle bei der Regulierung des systemischen Stoffwechsels schließen lässt.

Die Rolle von MOTS-c im Stoffwechsel und Schutz vor Diabetes und metabolischem Stress

Mehrere wissenschaftliche Studien haben die mögliche Rolle von MOTS-c im Energiestoffwechsel und bei metabolischem Stress beschrieben. In mehreren Tier- und Zellmodellen verbesserte MOTS-c durchweg den Glukosestoffwechsel, die Insulinsensitivität und den Fettstoffwechsel und reduzierte gleichzeitig die Gewichtszunahme und Gewebeschäden. Diese Wirkungen gehen über die Stoffwechselkontrolle hinaus und umfassen den Schutz von Herz, Leber, Bauchspeicheldrüse, Nerven und Immunsystem, insbesondere bei Diabetes und altersbedingten Erkrankungen. Mechanistisch gesehen wirkt MOTS-c über zentrale Energieerfassungs- und Stressreaktionswege, die es den Zellen und Organen ermöglichen, sich effektiver an einen Nährstoffüberschuss, oxidativen Stress und Entzündungen anzupassen. Die Ergebnisse dieser Studien deuten darauf hin, dass MOTS-c ein breit angelegter Regulator der metabolischen Immunität mit trainingsähnlichen und gewebeschützenden Eigenschaften ist.

In einer Forschungsstudie identifizierten Lee et al. (2015) MOTS-c, ein kleines Peptid, das in Mitochondrien, den Energiezentren der Zellen, produziert wird [2]. MOTS-c ist 16 Aminosäuren lang und wird durch das MOTS-c-Gen () in der mitochondrialen RNA kodiert. In dieser Studie wurde MOTS-c in Muskelzellen und in Mäusen analysiert, die Alterungsstress und einer fettreichen Ernährung ausgesetzt waren. In Muskelzellen verlangsamte MOTS-c bestimmte Stoffwechselwege und aktivierte AMPK, einen Energiesensor, der den Zellen hilft, Glukose effizienter zu nutzen. Bei Mäusen verhinderte MOTS-c die mit der Alterung und einer fettreichen Ernährung verbundene Insulinresistenz. Die behandelten Tiere nahmen weniger an Gewicht zu und sammelten weniger Körperfett an. Sie zeigten eine bessere Blutzuckerkontrolle und eine größere Flexibilität bei der Energienutzung des Körpers. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c zur Aufrechterhaltung eines gesunden Stoffwechsels beiträgt, indem es die Energieregulierung in den Muskeln verbessert.

Darüber hinaus untersuchten Yin et al. (2022) MOTS-c bei Schwangerschaftsdiabetes, einer Erkrankung, bei der der Blutzuckerspiegel während der Schwangerschaft ansteigt [3]. Die Forscher verwendeten schwangere Mäuse, die mit einer fettreichen Diät in Kombination mit einer leichten chemischen Belastung gefüttert wurden, um die Krankheit zu modellieren. MOTS-c wurde während der gesamten Schwangerschaft täglich verabreicht. Die Behandlung senkte den Nüchternblutzuckerspiegel und reduzierte überschüssiges Insulin im Blutkreislauf. Sie verbesserte auch die Insulinempfindlichkeit. In Muskelzellstudien erhöhte MOTS-c die Glukoseaufnahme, so dass der Zucker leichter in die Zellen gelangen konnte. MOTS-c schützte die insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse vor Schäden und trug zur Aufrechterhaltung der Insulinsekretion bei. Auch die Trächtigkeitsergebnisse wurden verbessert. Die behandelten Tiere zeigten weniger übermäßiges fötales Wachstum und eine geringere Sterblichkeitsrate bei Neugeborenen. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c sowohl den mütterlichen Stoffwechsel als auch gesündere Schwangerschaftsergebnisse bei Schwangerschaftsdiabetes unterstützt.

Darüber hinaus untersuchten Kim et al. (2018), wie MOTS-c im Inneren von Zellen bei metabolischem Stress funktioniert [4]. Wenn Glukose oder Nährstoffe begrenzt waren, verlagerte sich MOTS-c von den Mitochondrien in den Zellkern, wo die Genaktivität gesteuert wird. Diese Bewegung war von der AMPK-Aktivierung abhängig. Im Zellkern regulierte MOTS-c Gene, die am Stoffwechsel, an der Stressanpassung und am Antioxidantienschutz beteiligt sind. Es interagierte mit NRF2, einem wichtigen Regulator der zellulären Abwehr gegen oxidative Schäden. MOTS-c trug dazu bei, schützende Genprogramme zu aktivieren, die es den Zellen ermöglichen, mit metabolischem und oxidativem Stress fertig zu werden. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c eine direkte Kommunikation zwischen den Mitochondrien und dem Zellkern ermöglicht und den Zellen hilft, sich rasch an Energiemangel anzupassen.

Darüber hinaus untersuchten Tang et al. (2023) MOTS-c in einem Rattenmodell für Typ-2-Diabetes, der durch eine fettreiche Ernährung und niedrig dosiertes Streptozotocin ausgelöst wurde [5]. Die Ratten erhielten acht Wochen lang MOTS-c in einer Dosis von 0,5 mg pro kg Körpergewicht und Tag per Injektion. Die Wirkungen wurden mit aerobem Training und mit einer Kombination aus MOTS-c und Training verglichen. MOTS-c verbesserte die Struktur und Funktion des Herzens. Die mikroskopische Analyse zeigte eine geringere Schädigung der Herzmuskelfasern und Mitochondrien. MOTS-c verbesserte auch den Blutzucker- und Fettstoffwechsel. Es verbesserte den antioxidativen Schutz des Herzens, indem es die Werte von Superoxiddismutase, Katalase und Glutathion erhöhte. Gleichzeitig verringerte es die Konzentration von Malondialdehyd, einem Marker für oxidative Schäden. MOTS-c aktivierte die Signalwege AMPK und NRF2. Die stärkste Schutzwirkung wurde beobachtet, wenn MOTS-c mit körperlicher Betätigung kombiniert wurde. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MOTS-c die wichtigsten Vorteile von körperlicher Betätigung nachahmt und zum Schutz des Herzens bei Diabetes beitragen kann, insbesondere wenn die körperliche Aktivität eingeschränkt ist.

In einer anderen Studie untersuchten Chen et al. (2025) MOTS-c bei Lebervernarbung im Zusammenhang mit Typ-2-Diabetes, auch bekannt als Leberfibrose [6]. Dieser Zustand entsteht, wenn Langzeitdiabetes das Lebergewebe schädigt. Die Forscher verwendeten Ratten mit Diabetes, die bereits eine Leberfibrose aufwiesen, und verglichen drei Ansätze: die Behandlung mit MOTS-c, aerobes Training und eine Kombination aus beidem. Die diabetischen Ratten wiesen eine schlechte Leberfunktion und eine erhebliche Kollagenansammlung auf, was auf eine Fibrose hindeutet. MOTS-c verbesserte die Leberstruktur und verringerte die Narbenbildung. Bewegung brachte ähnliche Vorteile, während die Kombination beider Behandlungen die stärkste Verbesserung bewirkte. Auch die Leberfunktion verbesserte sich in allen Behandlungsgruppen. Auf molekularer Ebene aktivierte MOTS-c den Keap1-Nrf2-Signalweg, der den antioxidativen Schutz der Leber verbessert. Dadurch verringerte sich die Menge schädlicher reaktiver Sauerstoffspezies in den Leberzellen. Gleichzeitig hemmte MOTS-c den TGF-β1-Smad2/3-Stoffwechselweg, der maßgeblich zur Narbenbildung beiträgt. Zelluläre Studien bestätigten diese Wirkungen. Eine Erhöhung von MOTS-c steigerte die Aktivität von antioxidativen Genen und verringerte die Aktivität von mit Fibrose verbundenen Genen, während eine Blockierung von MOTS-c diese Vorteile umkehrte. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c die diabetische Leberfibrose reduziert, indem es den antioxidativen Schutz erhöht und die Narbenbildung verringert, was den Wirkungen von aerobem Training sehr ähnlich ist.

Darüber hinaus untersuchten Pham et al. (2025), ob MOTS-c die Energieproduktion in den Herzen von Ratten mit Typ-2-Diabetes verbessern kann [7]. Der Diabetes wurde durch eine fettreiche Diät in Kombination mit einer niedrigen Streptozotocin-Dosis ausgelöst. Anschließend erhielten die Ratten drei Wochen lang tägliche Injektionen von MOTS-c in einer Dosis von 15 mg pro kg Körpergewicht. Unbehandelte diabetische Ratten entwickelten hohe Blutzuckerwerte, eine schlechte Blutzuckerkontrolle und eine Vergrößerung des Herzmuskels. Die Mitochondrien ihrer Herzen zeigten eine schlechte Sauerstoffverwertung während der Energieproduktion, was auf eine verminderte Effizienz hindeutet. Die Behandlung mit MOTS-c senkte den Nüchternblutzuckerspiegel und verringerte die Vergrößerung des Herzens. Auf zellulärer Ebene verbesserte MOTS-c die mitochondriale Atmung und die Sauerstoffverwertung. Es verringerte auch den ATP-Abbau bei sauerstoffarmem Stress und trug so zur Erhaltung der Energiespeicher bei. Die reaktiven Sauerstoffspezies stiegen leicht an, blieben aber in einem gesunden, adaptiven Bereich. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c die mitochondriale Effizienz wiederherstellt und den Energiestoffwechsel des Herzens bei Typ-2-Diabetes verbessert.

Darüber hinaus untersuchten Kim et al. (2019), wie MOTS-c metabolische Marker im Blut von Mäusen mit diätetischer Fettleibigkeit beeinflusst [8]. Fettleibige Mäuse wurden mit MOTS-c-Injektionen behandelt und die Plasmastoffwechselprodukte wurden mit einer objektiven Screening-Methode analysiert. MOTS-c reduzierte mehrere Stoffwechselwege, die bei Fettleibigkeit und Diabetes typischerweise erhöht sind, darunter den Sphingolipid-Stoffwechsel, den Monoacylglycerin-Stoffwechsel und den Dicarboxylat-Stoffwechsel. Diese Stoffwechselwege werden mit Fettansammlungen und Stoffwechselstress in Verbindung gebracht. Zusätzlich zu diesen Veränderungen erhöhte MOTS-c den Fettsäureabbau, reduzierte die Fettansammlung und verbesserte die Insulinempfindlichkeit. Auch das Blutzuckermanagement wurde verbessert. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c die zirkulierenden Stoffwechselprodukte in einer Weise umwandelt, die eine verbesserte Energieverwertung und Insulinreaktion fördert und dazu beiträgt, vor den mit Fettleibigkeit verbundenen Stoffwechselschäden zu schützen.

Darüber hinaus untersuchten Yang et al. (2021), wie MOTS-c und Bewegung zusammenwirken, um den Glukosestoffwechsel zu verbessern [9]. Die Studie konzentrierte sich auf den AMPK-PGC-1α-Signalweg, der die Energieproduktion im Muskel und das Wachstum der Mitochondrien steuert. In Experimenten an Muskelzellen verringerte die Blockierung von AMPK sowohl die PGC-1α- als auch die MOTS-c-Spiegel. Die Verringerung des PGC-1α-Spiegels verringerte auch die MOTS-c-Expression. Eine Erhöhung der PGC-1α-Konzentration oder die Zugabe von rekombinantem MOTS-c erhöhte dagegen die endogene MOTS-c-Konzentration, was eine positive Rückkopplungsschleife belegt. Bei fettleibigen Mäusen waren die MOTS-c-Spiegel im Muskel und im Blut reduziert. Durch Laufbandtraining wurden die MOTS-c-Spiegel wiederhergestellt und die PGC-1α-, GLUT4- und AMPK-Signalgebung erhöht. Diese Veränderungen führten zu einer besseren Insulinempfindlichkeit und einem verbesserten Glukosestoffwechsel. Die Ergebnisse zeigen, dass sich MOTS-c und körperliche Betätigung über einen gemeinsamen Energieregulationsweg gegenseitig verstärken, was für ihre kombinierte oder alleinige Verwendung zur Verbesserung der Insulinresistenz und der Stoffwechselgesundheit spricht.

In einer anderen Studie untersuchten Wu et al. (2025), ob MOTS-c das Herz bei Kardiomyopathie im Zusammenhang mit Typ-1-Diabetes schützen könnte, einer Erkrankung, bei der Langzeitdiabetes die Herzstruktur und -funktion schädigt [10]. Typ-1-Diabetes wurde bei Mäusen mit Streptozotocin ausgelöst. Nach Ausbruch der Krankheit wurde den Mäusen 12 Wochen lang kontinuierlich MOTS-c über osmotische Pumpen unter die Haut verabreicht. Die Mäuse mit Diabetes entwickelten vergrößerte Herzkammern, eine beeinträchtigte Pumpleistung und eine abnormale Herzumformung. Die Behandlung mit MOTS-c verbesserte die allgemeine Herzfunktion und stellte die ventrikuläre Leistung wieder her. Die Herzstruktur blieb erhalten und die Gewebeschäden wurden reduziert. Die mikroskopische Analyse zeigte eine geringere Vernarbung des Herzens und eine bessere Gewebeintegrität. Auf molekularer Ebene hemmte der Diabetes die AMPK-Signalübertragung und verstärkte die Entzündung im Herzgewebe. MOTS-c reaktivierte AMPK und reduzierte Entzündungsmarker. Diese Ergebnisse zeigen, dass eine Langzeitbehandlung mit MOTS-c das diabetische Herz schützt, indem sie die Energiebilanz verbessert und Entzündungen reduziert.

Darüber hinaus untersuchten Kong et al. (2021), ob MOTS-c die insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse bei Autoimmundiabetes schützen kann [11]. In der Studie wurden nicht adipöse diabetische Mäuse verwendet, ein gängiges Modell für Typ-1-Diabetes, der durch einen Immunangriff auf die Bauchspeicheldrüse verursacht wird. Die Behandlung mit MOTS-c verzögerte oder verhinderte den Anstieg des Blutzuckerspiegels. Die Untersuchung des Bauchspeicheldrüsengewebes zeigte, dass deutlich weniger Immunzellen die insulinproduzierenden Inseln angreifen. Dies deutet auf einen starken Schutz vor Autoimmunschäden hin. In Transferexperimenten lösten Immun-T-Zellen aus MOTS-c-behandelten Mäusen weniger Diabetes aus, wenn sie auf immundefiziente Mäuse übertragen wurden. Dies zeigte, dass MOTS-c das Verhalten der T-Zellen direkt veränderte. Weitere Analysen ergaben, dass MOTS-c die Aktivierung und den Stoffwechsel der T-Zellen veränderte, indem es den TCR-mTORC1-Stoffwechselweg regulierte, der den Energieverbrauch und die Aktivierung der Immunzellen steuert. MOTS-c half den T-Zellen, den Stoffwechselstress zu bewältigen, und verringerte die schädliche Überaktivität. Blutproben von Menschen mit Typ-1-Diabetes wiesen niedrigere MOTS-c-Spiegel auf als die von gesunden Menschen. In Laborstudien verringerte MOTS-c die Aktivierung menschlicher T-Zellen unter Stress. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MOTS-c die Zellen der Bauchspeicheldrüse schützt, indem es schädliche Immunreaktionen abschwächt, und dass es eine Rolle bei Autoimmundiabetes spielen könnte.

Darüber hinaus untersuchten Fu et al. (2024), ob MOTS-c die durch Entzündung und oxidativen Stress im Zusammenhang mit Diabetes verursachten Herzschäden verringern kann [12]. Bei Ratten wurde Diabetes durch eine zucker- und fettreiche Diät induziert, gefolgt von der Verabreichung niedriger Dosen von Streptozotocin. Anschließend wurde den Ratten acht Wochen lang MOTS-c in einer Dosis von 0,5 mg pro kg Körpergewicht und Tag per Injektion verabreicht. Die diabetischen Ratten wiesen einen hohen Gehalt an schädlichen Sauerstoffnebenprodukten, erhöhte TXNIP-Werte und eine Aktivierung des NLRP3-Inflammasoms, eines wichtigen Entzündungsauslösers, auf. Die Behandlung mit MOTS-c reduzierte den oxidativen Stress und verringerte die TXNIP- und NLRP3-Spiegel im Herzgewebe. Die Herzentzündung ging zurück und die Gewebestruktur verbesserte sich im Vergleich zu unbehandelten diabetischen Ratten. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c das diabetische Herz schützt, indem es einen wichtigen, durch oxidativen Stress verursachten Entzündungspfad ausschaltet.

Interessanterweise untersuchten Lu et al. (2019) MOTS-c in einem Modell der menopause-assoziierten metabolischen Verschlechterung durch Östrogenverlust [13]. Weiblichen Mäusen wurden die Eierstöcke entfernt, was zu Gewichtszunahme, erhöhtem Körperfett, Entzündungen und Insulinresistenz führte. Die Behandlung mit MOTS-c verhinderte eine übermäßige Gewichtszunahme und bewahrte die Insulinempfindlichkeit. Es erhöhte die Aktivität des braunen Fettgewebes, das Energie verbrennt und Wärme erzeugt. Dies führte zu einem Anstieg des Gesamtenergieverbrauchs. Im weißen Fettgewebe reduzierte MOTS-c die Fettablagerung und verringerte die Infiltration von Immunzellen, was zu einem Rückgang der Entzündung führte. Die Fettsäurespiegel im Blut sanken und die Fettablagerung in der Leber wurde reduziert. Auf molekularer Ebene aktivierte MOTS-c AMPK, einen wichtigen Regulator des Energie- und Fettstoffwechsels. Die Blockierung von AMPK verringerte die Vorteile von MOTS-c und bestätigte damit seine Schlüsselrolle. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c zur Aufrechterhaltung einer gesunden Funktion des Fettgewebes beiträgt und vor Stoffwechselproblemen im Zusammenhang mit den Wechseljahren schützt.

Darüber hinaus untersuchten Li et al. (2022), wie sich MOTS-c auf die diabetische Herzerkrankung auswirkt und ob es einen ähnlichen Nutzen wie aerobes Training hat [14]. Die Forscher verwendeten Ratten mit Typ-2-Diabetes, der durch eine fett- und zuckerreiche Ernährung und niedrig dosiertes Streptozotocin verursacht wurde, und setzten die Tiere MOTS-c oder aerobem Training aus. Anschließend untersuchten sie die Herzstruktur, die Herzfunktion und die Genexpression. Wie erwartet, zeigten die diabetischen Ratten eine beeinträchtigte Herzfunktion und einen anormalen Umbau des Herzens vom „ ” Typ. Sowohl die Behandlung mit MOTS-c als auch die sportliche Betätigung verbesserten jedoch die Herzstruktur erheblich und stellten die Pumpleistung des Herzens wieder her. Insbesondere die Ausdünnung der Herzwände, die Vergrößerung der Herzkammern und die schlechte Kontraktilität wurden deutlich reduziert. Darüber hinaus zeigte die Genanalyse, dass MOTS-c viele ähnliche Wirkungen wie körperliche Betätigung hatte. Dazu gehörten eine verringerte Entzündung, ein geringeres Absterben von Herzzellen, eine verstärkte Bildung neuer Blutgefäße und eine verbesserte Bewegung und ein verbessertes Wachstum der Endothelzellen, die die Blutgefäße auskleiden. Wichtig ist, dass MOTS-c den NRG1-ErbB4-Signalweg aktivierte, ein Schlüsselsystem, das das Überleben der Herzzellen, die Reparatur und die Gesundheit der Blutgefäße unterstützt. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c die Herzfunktion bei Diabetes wiederherstellt, indem es die gleichen schützenden Signalwege aktiviert, die auch durch aerobe Bewegung ausgelöst werden.

Abbildung 1: Metabolische und schützende Rolle von MOTS-c bei Diabetes und metabolischem Stress (basierend auf Tierstudien)

In ähnlicher Weise untersuchten Wang et al. (2023), ob MOTS-c Herzschäden reparieren und die Herzleistung bei Ratten mit Diabetes verbessern kann [15]. Diabetes wurde mit einer zucker- und fettreichen Diät in Kombination mit Streptozotocin induziert, was zu mitochondrialen Schäden, erhöhtem Zelltod und schlechter kardialer Kontraktilität und diastolischer Leistung führte. Die Ratten wurden acht Wochen lang mit MOTS-c behandelt. Nach der Behandlung zeigten die Mitochondrien des Herzens eine verbesserte Struktur und Integrität. Gleichzeitig verbesserte sich sowohl die systolische als auch die diastolische Funktion des Herzens erheblich. Die Gensequenzierung zeigte, dass MOTS-c 47 krankheitsbezogene Gene regulierte, die mit diabetesbedingten Herzschäden in Verbindung stehen. Diese Veränderungen betrafen Prozesse wie Entzündungskontrolle, Blutgefäßwachstum, Fettstoffwechsel und Zellüberleben. Mechanistisch gesehen verringerte MOTS-c den Tod von Herzzellen, indem es CCN1 herunterregulierte und den ERK1/2-Signalweg blockierte, was wiederum die Werte von EGR1, dem für den schädigenden Umbau verantwortlichen Gen, verringerte. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c das Herzgewebe repariert und die Herzfunktion erhält, indem es den Zelltod reduziert und die mitochondriale Gesundheit bei Diabetes verbessert (Wang et al., 2023).

Neben dem Herzen untersuchten Kong et al. (2025), ob MOTS-c den altersbedingten Rückgang der insulinproduzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse, einem Schlüsselfaktor für die Entstehung von Diabetes, verhindern kann [16]. In der Studie wurden alte Mäuse, insulinresistente Mäuse und Modelle von Autoimmundiabetes untersucht. In allen Modellen waren Alterung und Krankheit mit einem raschen Rückgang der MOTS-c-Konzentration in den Pankreasinseln verbunden. Wurde MOTS-c an alte Inseln verabreicht, verringerten sich die Marker der Zellalterung und die Genaktivität änderte sich in Richtung gesünderer Stoffwechselmuster. Bei lebenden Tieren verbesserte MOTS-c die Insulinsekretion und die Glukosetoleranz sowohl in insulinresistenten als auch in autoimmunen Diabetesmodellen. Besonders wichtig ist, dass MOTS-c die Alterungsmarker durchgängig reduzierte und die Struktur und Funktion der Insulin produzierenden Zellen erhielt. In menschlichen Proben wiesen Menschen mit Typ-2-Diabetes deutlich niedrigere MOTS-c-Konzentrationen im Blut auf als gesunde Personen. Zusammenfassend zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c dazu beiträgt, das Fortschreiten von Diabetes zu verzögern, indem es die vorzeitige Alterung der Pankreaszellen verhindert und die Insulinfunktion aufrechterhält.

In einer anderen Studie untersuchten Xu et al. (2024), ob MOTS-c schmerzhafte diabetische Neuropathie, eine häufige und schwächende Komplikation von Diabetes, behandeln könnte [17]. Bei Mäusen mit Streptozotocin-induziertem Diabetes sank der Gehalt an natürlichem MOTS-c sowohl im Blut als auch im Rückenmark stark ab. Infolgedessen entwickelten die Mäuse einen hohen Blutzuckerspiegel, Gewichtsverlust und eine erhöhte Schmerzempfindlichkeit, einschließlich Schmerzen durch leichte Berührung und Hitze. Nach der Behandlung mit MOTS-c verbesserte sich der Blutzuckerspiegel, das Körpergewicht stabilisierte sich und die Schmerzempfindlichkeit nahm deutlich ab. Wenn jedoch die AMPK-Signalübertragung blockiert wurde, verschwanden diese Vorteile, was bestätigt, dass die AMPK-Aktivierung wesentlich war. Auf molekularer Ebene erhöhte MOTS-c die AMPK- und PGC-1α-Aktivität im Rückenmark. Dadurch wurde die mitochondriale Produktion wiederhergestellt, überaktive Immunzellen im Nervengewebe reduziert und Entzündungssignale verringert. Infolgedessen gingen Nervenentzündungen und Schmerzsignale zurück. Insgesamt zeigt diese Studie, dass MOTS-c diabetische Nervenschmerzen durch die Wiederherstellung der mitochondrialen Gesundheit, die Linderung von Entzündungen und die Verbesserung von Energiesignalen lindert, was eher auf einen krankheitsmodifizierenden Ansatz als auf eine einfache Schmerzlinderung hindeutet.

MOTS-c zur Erhaltung der Muskelmasse, Gewebereparatur und Trainingsanpassung

Die Forschung hat die potenzielle Rolle von MOTS-c bei der Erhaltung der Muskelmasse, der Förderung der Gewebereparatur und der Verbesserung der physiologischen Anpassung an Stress und Bewegung nachgewiesen. Studien an Menschen, Zellen und Tieren haben gezeigt, dass MOTS-c den Muskelschwund verringert, die Muskelqualität verbessert und die Muskelkraft bei Übergewicht, Immobilisierung, Alterung und metabolischem Stress aufrechterhält. Über die Muskeln hinaus trägt MOTS-c zur Reparatur der Zellmembranen, zur Unversehrtheit der Knochen, zur Gesundheit der Gefäße und zur Anpassung des Herzens bei, indem es die Energieströme, das Überleben und die Stressreaktionen koordiniert.

Kumagai et al. (2021) untersuchten, wie MOTS-c den mit Fettleibigkeit, Insulinresistenz und metabolischem Stress verbundenen Muskelabbau beeinflusst [18]. Die Forscher kombinierten Humandaten, Zellexperimente und Tierstudien. Beim Menschen waren höhere Blutspiegel von MOTS-c mit niedrigeren Myostatin-Spiegeln verbunden, einem Protein, das das Muskelwachstum verlangsamt und Muskelschwund fördert. In Muskelzellen, die Fettsäuren ausgesetzt waren, verhinderte MOTS-c die Schrumpfung und erhielt die Muskelstruktur. Auch bei fettleibigen Mäusen, die durch eine Diät fettleibig geworden waren, senkte MOTS-c die Myostatinwerte im Blut und verbesserte die mit dem Muskelerhalt verbundenen Marker. Auf molekularer Ebene aktivierte MOTS-c eine Signalkette mit CK2, PTEN, mTORC2 und AKT. Dies führte zu einer Hemmung von FOXO1, dem für Muskelschwund verantwortlichen Genregulator. Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass MOTS-c die Muskeln schützt, indem es die Myostatin-Signalübertragung blockiert und die Wege einschränkt, die den Muskelabbau unter metabolischem Stress fördern.

Aufbauend auf diesen Studien identifizierten Kumagai et al. (2024) ein direktes molekulares Ziel, durch das MOTS-c die Muskeln schützt [19]. Mithilfe biochemischer Tests zeigten die Forscher, dass MOTS-c physisch an CK2, ein für das Überleben und den Stoffwechsel der Zellen wichtiges Enzym, bindet und es aktiviert. Bei Mäusen verhinderte eine systemische Behandlung mit MOTS-c Muskelschwund und erhöhte die Glukoseaufnahme in das Muskelgewebe. Wenn jedoch die CK2-Aktivität blockiert wurde, gingen diese Vorteile weitgehend verloren, was bestätigt, dass die CK2-Aktivierung für die Funktion von MOTS-c unerlässlich ist. Interessanterweise aktivierte MOTS-c CK2 in der Skelettmuskulatur, hemmte aber die CK2-Aktivität im Fettgewebe, was auf eine gewebespezifische Regulierung hinweist. Eine natürlich vorkommende Variante des menschlichen MOTS-c, bekannt als K14Q, bindet oder aktiviert CK2 nicht und schützt nicht vor Muskelverlust oder Stoffwechselstörungen. Genetische Daten zeigten, dass Männer, die diese Variante tragen, ein höheres Risiko für Muskelschwund und Typ-2-Diabetes haben, insbesondere mit zunehmendem Alter und geringer körperlicher Aktivität. Diese Ergebnisse weisen CK2 als einen Schlüsselvermittler der Wirkung von MOTS-c beim Schutz der Muskeln und des Stoffwechsels aus.

Jia et al. (2024) fanden heraus, dass MOTS-c nicht nur die Muskelmasse erhält, sondern auch eine direkte Rolle bei der Reparatur geschädigter Zellmembranen spielt, einem für die Muskelgesundheit und -regeneration entscheidenden Prozess [20]. In Humanstudien wurden höhere Blutspiegel von MOTS-c mit einem höheren Mitochondriengehalt und einer höheren Expression von TRIM72, einem Protein, das beschädigte Muskelzellmembranen repariert, in Verbindung gebracht. Moderate körperliche Betätigung erhöhte die Freisetzung von MOTS-c und förderte seine Bewegung zu den beschädigten Zellmembranen, wo es mit TRIM72 interagierte. In zellulären Studien verringerte MOTS-c die durch physischen Stress verursachte Schädigung der Zellmembran, aber dieser Schutz verschwand, wenn TRIM72 blockiert wurde, was auf einen TRIM72-abhängigen Reparaturmechanismus hindeutet. Wichtig ist, dass dieser Effekt keine AMPK-Aktivierung erforderte. MOTS-c bindet direkt an das Schwanzende von TRIM72 und trägt dazu bei, dass es schnell zu den Schadensstellen transportiert wird. Gleichzeitig verbesserte MOTS-c auch die Membranreparatur selbst bei Tieren, denen TRIM72 fehlte, indem es an ein Membranlipid namens PtdIns(4,5)P₂ band, das die Vesikelfusion fördert. In Modellen mit Herzverletzungen hielt MOTS-c die Membranintegrität aufrecht und verbesserte die Herzfunktion. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c die Membranreparatur sowohl durch protein- als auch lipidbasierte Mechanismen fördert.

Darüber hinaus untersuchten Leciejewska et al. (2025), wie MOTS-c verschiedene Muskelfasertypen beeinflusst [21]. In der Studie wurden oxidative Muskelzellen, die eher auf einen Ausdauerstoffwechsel angewiesen sind, mit glykolytischen Muskelzellen verglichen, die eher auf einen schnellen Energieverbrauch angewiesen sind. MOTS-c wurde in physiologisch relevanten Konzentrationen von 10 bis 100 nM getestet. In oxidativen Muskelzellen steigerte MOTS-c das Zellüberleben, aktivierte innerhalb von Minuten die ERK-Signalisierung und förderte die Muskeldifferenzierung, indem es wichtige muskelbildende Faktoren erhöhte. Diese Zellen verarbeiteten auch Fett effizienter und sammelten unter Stressbedingungen weniger Lipide an. Im Gegensatz dazu zeigten glykolytische Muskelzellen nach der Behandlung mit MOTS-c keine Verbesserung des Überlebens oder der Differenzierung, sondern reicherten stattdessen mehr Lipide an. Interessanterweise reduzierte MOTS-c die Zellproliferation in beiden Muskeltypen, was auf eine gemeinsame Rolle bei der Kontrolle des Zellwachstums hindeutet. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c fasertypspezifisch wirkt und möglicherweise bevorzugt die oxidative Muskelgesundheit fördert, die für die Ausdauer, die metabolische Stabilität und die Widerstandsfähigkeit gegen Muskelschwund wichtig ist.

Darüber hinaus untersuchten Lu et al. (2019), ob MOTS-c die Anpassung des Körpers an Kälte durch Verbesserung der Wärmeproduktion im Fettgewebe unterstützt [22]. Kälteexposition reduzierte die natürlichen Blutspiegel von MOTS-c bei Mäusen mit erhöhter Glukosesensitivität (), was darauf hindeutet, dass dieses Peptid bei Stress verbraucht wird. Die Forscher verabreichten daher MOTS-c, um zu sehen, ob es die Kältetoleranz verbessern könnte. Wie erwartet, vertrugen die behandelten Tiere Kälte besser und zeigten einen geringeren Abfall der Körpertemperatur. Darüber hinaus verringerte sich der Fettaustritt in die Leber, was auf eine verbesserte Stoffwechselstabilität hindeutet. Auf der Ebene des Gewebes erhöhte MOTS-c die Aktivität der wärmeproduzierenden Gene im braunen Fettgewebe und förderte die Umwandlung von weißem Fettgewebe in eine thermisch aktivere Form, ein Prozess, der als Browning bekannt ist. Darüber hinaus aktivierte MOTS-c den ERK-Signalweg, und die Blockierung dieses Weges verhinderte die Zunahme der thermogenen Gene. Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass MOTS-c die Kälteanpassung verbessert, indem es die Wärmeproduktion im Fettgewebe über ERK-abhängige Signalwege erhöht.

In einer separaten Studie untersuchten Li et al. (2025), ob MOTS-c den Knorpel bei Osteoarthritis schützt, einer Gelenkerkrankung, die durch Entzündungen, mechanischen Stress und Stoffwechselungleichgewichte verursacht wird [23]. In Zell- und Mausmodellen verbesserte MOTS-c die mitochondriale Funktion und reduzierte den oxidativen Stress in Knorpelzellen. Infolgedessen wurde der als Pyroptose bekannte entzündliche Zelltod stark gehemmt. Mechanistisch gesehen aktivierte MOTS-c Nrf2, was wiederum TXNIP blockierte und die Aktivierung des NLRP3-Inflammasoms verhinderte, das eine Schlüsselrolle bei Entzündungen und Knorpelschäden spielt. Funktionell gesehen reduzierte MOTS-c entzündliche Zytokine, verringerte knorpelabbauende Enzyme und stellte gesunde extrazelluläre Matrixkomponenten wieder her. Bei Mäusen mit Osteoarthritis verlangsamte MOTS-c die Knorpeldegeneration und erhielt die Gelenkstruktur. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c die Gelenke schützt, indem es die Gesundheit der Mitochondrien verbessert, Entzündungen verringert und den Knorpelabbau verhindert.

Abbildung 2: Gesundheitspotenzial von MOTS-c (basierend auf Tierversuchen)

Interessanterweise untersuchten Yuan et al. (2023), ob MOTS-c durch die Aktivierung adaptiver Wachstumswege positive Auswirkungen auf das Herz hat, die denen von körperlicher Betätigung ähneln [24]. Die Ratten erhielten MOTS-c, führten aerobes Training oder beides durch, und anschließend wurden die Struktur und Funktion ihrer Herzen sorgfältig gemessen. Beide Interventionen führten zu einer gesunden Zunahme der Herzmasse, was eher auf eine physiologische als auf eine schädliche Vergrößerung hinweist. Die Herzmuskelfasern wurden dicker und stärker strukturiert. Gleichzeitig verbesserte sich die Herzfunktion: Das Herz begann langsamer zu schlagen, sich besser zu entspannen und stärker zu kontrahieren. Wichtig ist, dass der intrakardiale Druck in Ruhe nicht anstieg, was bestätigt, dass die Veränderungen positiv waren. Auf molekularer Ebene aktivierten MOTS-c und Bewegung denselben Signalweg, an dem NRG1, ErbB4 und eine verringerte C/EBPβ-Expression beteiligt sind. Dieses Muster unterstützt ein gesundes Wachstum des Herzens und eine verbesserte Herzleistung. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c durch die Aktivierung von Signalwegen, die eine robuste und anpassungsfähige Herzfunktion fördern, dem aeroben Training sehr ähnlich ist.

Darüber hinaus untersuchten Kumagai et al. (2024), ob MOTS-c den durch Immobilisierung verursachten Muskelverlust verhindern kann, der die bei Traumata, Alterung und chronischen Krankheiten beobachtete Inaktivität nachahmt [25]. Männliche Mäuse wurden acht Tage lang immobilisiert und erhielten tägliche Injektionen von MOTS-c in einer Dosis von 15 mg pro kg Körpergewicht. Die Ruhigstellung allein führte zu einem Muskelschwund von etwa 15%. Im Gegensatz dazu verloren die mit MOTS-c behandelten Mäuse nur etwa 5% an Muskelmasse. Auf molekularer Ebene stellte MOTS-c wichtige wachstumserhaltende Signale wieder her, darunter die AKT- und FOXO-Proteine, die normalerweise während des Muskelschwunds gehemmt werden. Darüber hinaus wurde die Zahl der Entzündungsmarker im Blut deutlich reduziert. Die Genanalyse zeigte, dass MOTS-c die Fettbildungswege im Muskel reduziert, was eine Verringerung der Fettablagerung im Muskelgewebe bestätigte. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c vor Muskelschwund schützt, der durch körperliche Inaktivität verursacht wird, indem es Entzündungen reduziert, die Fettinfiltration begrenzt und die für die Erhaltung der Muskelmasse verantwortlichen Signale wiederherstellt.

Darüber hinaus untersuchten Wei et al. (2020), ob MOTS-c die Gefäßverkalkung verringern und das Herz vor Sekundärschäden schützen könnte [26]. In dieser Studie entwickelten Ratten nach einer Behandlung mit Vitamin D₃ und Nikotin eine Gefäßverkalkung, die auch zu einem schädlichen Herzumbau führt. Die Ratten erhielten dann vier Wochen lang MOTS-c in einer Dosis von 5 mg pro kg Körpergewicht und Tag per Injektion. Daraufhin wurde die Gefäßverkalkung deutlich reduziert. Auf molekularer Ebene erhöhte MOTS-c die Aktivierung von AMPK, einem Schlüsselweg, der das metabolische Gleichgewicht fördert und Entzündungen reduziert. Gleichzeitig wurde die Expression des Angiotensin-II-Typ-1-Rezeptors und des Endothelin-B-Rezeptors, die bekanntermaßen Gefäßverengungen, Entzündungen und Gewebeumbau verursachen, verringert. Wichtig ist, dass MOTS-c auch die Herzstruktur verbesserte und den durch Gefäßverkalkung verursachten sekundären Umbau reduzierte. Der Blutdruck, die Herzfrequenz und das Körpergewicht blieben stabil, ohne dass es zu nachteiligen Auswirkungen kam. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c die Blutgefäße und das Herz schützt, indem es die AMPK aktiviert und schädliche Gefäßsignale reduziert.

In ähnlicher Weise untersuchten Wu et al. (2023), ob MOTS-c das Herz während einer Sepsis, einer schweren Entzündung, die häufig zu Herzversagen führt, schützen kann [27]. Anhand eines Modells der septischen Kardiomyopathie, die durch ein bakterielles Toxin verursacht wurde, fanden die Forscher heraus, dass MOTS-c die Herzentzündung stark reduziert. Die Werte von Entzündungsmarkern wie IL-1β, IL-4, IL-6 und TNF-α wurden gesenkt, und Blutmarker, die auf eine Herzschädigung hinweisen, einschließlich CK-MB und Troponin T, wurden ebenfalls reduziert. Darüber hinaus verbesserte MOTS-c die mitochondriale Funktion, verringerte den oxidativen Stress und verhinderte den Tod von Herzzellen. Mechanistisch gesehen aktivierte MOTS-c schützende Signalwege, darunter AMPK, AKT und ERK, und hemmte gleichzeitig entzündliche Signalwege wie JNK und STAT3. Interessanterweise verschwanden alle schützenden Wirkungen von MOTS-c, wenn AMPK blockiert wurde. Dies bestätigt, dass die AMPK-Aktivierung für die Funktion von MOTS-c wesentlich ist. Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c das Herz bei Sepsis schützt, indem es die Entzündung mildert, das Energiegleichgewicht wiederherstellt und den Zellverlust verhindert.

Über Herz-Stoffwechsel-Erkrankungen hinaus untersuchten Ran et al. (2021), ob MOTS-c die Genetherapie bei der Duchenne-Muskeldystrophie verbessern kann, einer schweren Erkrankung, die Muskelschwund verursacht [28]. In der Studie wurden dystrophe Mäuse und Muskelzellen verwendet, die mit Exon-Skipping-Medikamenten, bekannt als PMO, behandelt wurden. Die Mäuse erhielten MOTS-c in einer Dosierung von 500 Mikrogramm pro Dosis zusammen mit einer PMO-Therapie in einer Dosierung von 12,5 mg pro kg und Woche über drei Wochen, gefolgt von monatlichen Dosen über drei Monate. MOTS-c steigerte den Zuckerabbau und die Energieproduktion in den Muskelzellen und schuf so Bedingungen, die die Aufnahme von PMO verbesserten. Infolgedessen kam es zu einer signifikanten Verbesserung der Dystrophin-Wiederherstellung in den Muskeln. Im Zwerchfell stieg der Dystrophinspiegel im Vergleich zur alleinigen PMO-Therapie um das bis zu 25-Fache. Die Muskelfunktion verbesserte sich und es wurde keine Toxizität beobachtet. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c als stoffwechselverbesserndes Mittel wirkt, das die Medikamentenabgabe und -wirksamkeit in energiefreien Muskeln erhöht, was für seine Verwendung als Begleittherapie bei Muskeldystrophie spricht.

In einer anderen Studie untersuchte Hyatt (2022), wie MOTS-c auf langfristiges Training reagiert und ob eine einzige Dosis die körperliche Leistung verbessern kann [29]. Bei Mäusen, die vier bis acht Wochen lang freiwillig laufen durften, stieg der MOTS-c-Spiegel in vielen Beinmuskeln um das 1,5- bis 5-fache an. Dieser Anstieg hielt bis zu sechs Wochen nach dem Training an, was eine langfristige Wirkung zeigt. Der Anstieg von MOTS-c entsprach genau dem Anstieg der mitochondrialen DNA, was darauf hindeutet, dass das trainingsinduzierte mitochondriale Wachstum den MOTS-c-Pool vergrößert. In separaten Experimenten verbesserte eine einmalige Injektion von MOTS-c in einer Dosis von 15 mg pro kg die körperliche Leistungsfähigkeit von untrainierten Mäusen bei intensiver Bewegung. Die Laufzeit erhöhte sich um 12% und die Laufstrecke um 15%. Außerdem verlagerte sich MOTS-c nach dem Bergablaufen in den Nucleus accumbens der langsam kontraktilen Muskelfasern, was auf seine Rolle bei der Stressanpassung hindeutet. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass MOTS-c ein auf Bewegung reagierendes Signal ist, das die Ausdauer steigert, die Gesundheit der Mitochondrien fördert und dazu beitragen kann, die metabolische Widerstandsfähigkeit in Zeiten reduzierter Aktivität zu erhalten.

Darüber hinaus untersuchten Yan et al. (2019), ob MOTS-c den Knochen vor Schäden durch Abriebpartikel schützen kann, die häufig zu Knochenverlust um Gelenkimplantate herum führen [30]. In einem Mausmodell für Arthritis () lösten feine Kunststoffpartikel schwere Entzündungen und Knochenerosion aus. Nach der Verabreichung von MOTS-c wurde der Knochenverlust jedoch deutlich reduziert, und die lokale Entzündung ging zurück. Auf zellulärer Ebene veränderte MOTS-c die Knochensignalisierung in eine schützende Richtung, indem es das Gleichgewicht zwischen Osteoprotegerin und RANKL erhöhte, was dazu beiträgt, einen übermäßigen Knochenabbau zu verhindern. Gleichzeitig hemmte MOTS-c die Entzündungssignale in den Immunzellen der Knochen, indem es die Aktivierung von NF-κB und STAT1 verringerte. Wichtig ist, dass die schützenden Wirkungen von MOTS-c verschwanden, wenn der oxidative Stress künstlich erhöht oder die AMPK- und PGC-1α-Signalgebung blockiert wurde. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c die durch Partikel hervorgerufene Knochenzerstörung verringert, indem es Entzündungen abschwächt und die gesunde Knochenzellkommunikation über einen AMPK-abhängigen Weg wiederherstellt.

In ähnlicher Weise untersuchten Ming et al. (2016), ob MOTS-c den Verlust von Knochenmasse aufgrund von Östrogenmangel verhindern kann, der maßgeblich zur postmenopausalen Osteoporose beiträgt [31]. Weiblichen Mäusen wurden die Eierstöcke entfernt und sie erhielten dann 12 Wochen lang täglich Injektionen von MOTS-c in einer Dosis von 5 mg pro kg Körpergewicht. Das Ergebnis war, dass Knochenvolumen und -struktur erhalten blieben, was durch detaillierte Bildgebung der Knochenarchitektur nachgewiesen wurde. In zellulären Studien reduzierte MOTS-c die Bildung von Osteoklasten, den für den Knochenabbau verantwortlichen Zellen, stark. Auf molekularer Ebene erhöhte MOTS-c die Aktivierung von AMPK, einem Signalweg, der bekanntermaßen das Knochengleichgewicht und die Energieregulierung fördert. Wurde AMPK blockiert, ging die schützende Wirkung von MOTS-c auf den Knochen teilweise verloren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MOTS-c vor einem hormonbedingten Verlust an Knochenmasse schützt, indem es die Knochenresorption durch die Aktivierung von AMPK verringert.

Darüber hinaus untersuchten Sidorenko et al. (2025), ob MOTS-c den durch mechanische Entlastung verursachten Muskelverlust verhindern kann, ein Zustand, der an Immobilisierung, längere Bettruhe, Alterung und Mikrogravitation erinnert [32]. Männliche Ratten wurden einer siebentägigen Ruhigstellung der hinteren Gliedmaßen unterzogen und erhielten während dieses Zeitraums täglich MOTS-c-Injektionen. Wie erwartet zeigten die unbehandelten Tiere eine starke Muskelermüdung, einen Verlust an langsam kontraktilen Muskelfasern und einen allgemeinen Muskelschwund. Im Gegensatz dazu behielten die mit MOTS-c behandelten Ratten ihre Muskelkraft und zeigten deutlich weniger Ermüdung. Die Muskelanalyse bestätigte den Erhalt der langsam kontraktilen Fasern und eine Verringerung des Muskelschwunds. Auf molekularer Ebene sorgte MOTS-c für die Aufrechterhaltung von Schlüsselsignalen für den Proteinaufbau, einschließlich der Phosphorylierung von Akt und GSK3β, und für die Erhaltung der für die Proteinproduktion erforderlichen ribosomalen RNA. Es hemmte auch Gene, die für Muskelschwund verantwortlich sind, wie MuRF1 und Atrogin-1, und hielt Marker für die Bildung von Mitochondrien und AMPK-bezogene Signale aufrecht. Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass MOTS-c den Muskelstoffwechsel, die Muskelstruktur und die Muskelkraft in Zeiten der Inaktivität bewahrt, was seine potenzielle Rolle bei der Verhinderung von Muskelschwund während Immobilisierung und Inaktivität untermauert.

In einer anderen Studie untersuchten Yuan et al. (2021) die Wirkung von MOTS-c auf die kardiale Leistungsfähigkeit während eines aeroben Trainings [33]. Aerobes Training erhöht natürlich den MOTS-c-Spiegel, und MOTS-c selbst ist dafür bekannt, dass es die körperliche Leistungsfähigkeit verbessert. Daher testeten die Forscher, ob die Zugabe von MOTS-c während des Trainings die kardiale Leistung weiter verbessern könnte. Den Ratten wurde MOTS-c während des aeroben Trainings verabreicht, und die Herzleistung wurde anhand einer detaillierten Druck- und Volumenanalyse gemessen. Das Ergebnis: Die mit MOTS-c behandelten Ratten zeigten eine Verbesserung der mechanischen Effizienz des Herzmuskels, was bedeutet, dass das Herz die Energie effizienter in Pumparbeit umwandelte. Darüber hinaus verbesserte sich die systolische Funktion, was auf stärkere Herzkontraktionen hindeutet. Die diastolische Funktion verbesserte sich ebenfalls, wenn auch in geringerem Maße. Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass MOTS-c die Vorteile eines aeroben Trainings für das Herz verstärkt und möglicherweise als fitnessbezogenes mitochondriales Signal wirkt, das die trainingsinduzierte kardiale Anpassung verbessert.

In einer anderen Studie untersuchten Che et al. (2019), ob MOTS-c die Knochengesundheit verbessert, indem es die Kollagenproduktion in knochenbildenden Zellen erhöht [34]. Da Typ-I-Kollagen das wichtigste Strukturprotein des Knochens ist, ist seine Produktion entscheidend für die Knochenfestigkeit. Menschliche Osteoblastenzellen wurden mit MOTS-c in verschiedenen Dosen und zu verschiedenen Zeiten behandelt. MOTS-c erhöhte die Lebensfähigkeit der Zellen in einer zeit- und dosisabhängigen Weise, wobei die stärksten Auswirkungen bei einer Konzentration von 1,0 μM nach 24 Stunden und 0,5 μM nach 48 Stunden beobachtet wurden. Darüber hinaus erhöhte MOTS-c die Expression von Kollagengenen und -proteinen des Typs I, einschließlich COL1A1 und COL1A2. Auf der Ebene der Signalübertragung aktivierte MOTS-c den TGF-β/SMAD-Signalweg, der die Knochenbildung steuert. Wenn Schlüsselkomponenten des Signalwegs gehemmt wurden, wurde die Wirkung von MOTS-c zur Steigerung der Kollagenproduktion abgeschwächt. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c die Bildung der Knochenmatrix durch die Aktivierung des zentralen Knochenaufbaupfads fördert, was seine potenzielle Rolle bei der Behandlung von Osteoporose bestätigt.

Domin et al. (2023) untersuchten, ob die Blutspiegel von MOTS-c mit der körperlichen Leistungsfähigkeit gesunder Erwachsener in Zusammenhang stehen [35]. Die Teilnehmer führten Sprungtests zur Messung der Muskelkraft und -leistung sowie einen Belastungstest zur Beurteilung der aeroben Kapazität durch. Höhere MOTS-c-Werte in Ruhe waren eindeutig mit größerer Muskelkraft, größerer Sprungkraft und größerer Muskelmasse verbunden, insbesondere im Unterkörper. Die MOTS-c-Werte zeigten jedoch keinen Zusammenhang mit der maximalen Sauerstoffaufnahme, einem Maß für die Ausdauerleistungsfähigkeit. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MOTS-c enger mit Muskelkraft und Leistung als mit der aeroben Kapazität zusammenhängt. Folglich könnte MOTS-c eher als Biomarker für die Muskelkraft als für die allgemeine Ausdauerleistung dienen.

In einer anderen Studie untersuchten Hu und Chen (2018), ob MOTS-c die Knochenbildung fördert, indem es die Differenzierung von Stammzellen aus dem Knochenmark in knochenbildende Zellen erhöht [36]. Nach der Verabreichung von MOTS- u c zeigten die Stammzellen eine größere Mineralakkumulation, was eine stärkere Knochenbildungsaktivität bestätigt. Dies wurde durch eine erhöhte Anfärbung von Kalziumablagerungen und alkalischer Phosphatase, die Marker für die Knochenbildung sind, bestätigt. Darüber hinaus erhöhte MOTS-c die Expression wichtiger knochenbezogener Gene, darunter Runx2, Osteocalcin und ALP. Auf molekularer Ebene aktivierte MOTS-c den TGF-β/Smad-Signalweg. Wenn TGF-β1 zum Schweigen gebracht wurde, ging die knochenbildende Wirkung von MOTS-c weitgehend verloren. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c die Knochenregeneration fördert, indem es die Stammzellen auf die Knochenbildungswege lenkt, was sein Potenzial für die Behandlung von Osteoporose und Strategien zur Knochenreparatur unterstreicht.

MOTS-c als Mittel zum Schutz der Lunge vor oxidativen und entzündlichen Lungenschäden

Studien haben auch eine neue Rolle von MOTS-c als wichtiges Schutzsignal bei Lungenverletzungen durch Ischämie und Reperfusion, Entzündungen, Infektionen, Operationen und Strahlenbelastung gezeigt. In experimentellen Modellen und klinischen Beobachtungen bewahrt MOTS-c durchweg die Integrität der Lungenbarriere, reduziert oxidativen Stress und begrenzt den Zelltod aufgrund von Entzündungen und Ferroptose. Ein zentrales Thema ist die Fähigkeit von MOTS-c, sich in den Zellkern zu verlagern oder zytoprotektive Signalnetzwerke zu aktivieren, was zu einer signifikanten Induktion antioxidativer und energiewiederherstellender Signalwege führt. Wichtig ist, dass die MOTS-c-Konzentration im Blut eng mit dem Risiko und der Erholung von Lungenverletzungen zusammenhängt, was sein Potenzial sowohl als therapeutischer Mediator als auch als früher Biomarker unterstreicht.

Li et al. (2025) untersuchten, wie MOTS-c die Lunge vor Ischämie-Reperfusionsschäden schützt, einer schweren Erkrankung, die nach Herz- und Lungenoperationen zu akutem Atemversagen führen kann [37]. In Rattenmodellen und Zellexperimenten verursachte die Lungenverletzung schweren oxidativen Stress und eine Schädigung der Lungenbarriere. Die Endothelzellen erhöhten jedoch ihren eigenen MOTS-c-Spiegel, was mit einer verbesserten Gewebestruktur einherging. Unter den Bedingungen von hypoxischem Stress und anschließender Reoxygenierung drang MOTS-c über einen Weg, an dem das Zytoskelettprotein MYH9 beteiligt war, in den Zellkern ein. Dieser Prozess hing von den durch oxidativen Stress ausgelösten Signalen ab und ermöglichte es MOTS-c, an Bereiche der Zellkern-DNA zu binden, die antioxidative Gene steuern. Infolgedessen wurden wichtige Schutzgene wie HMOX1 und NQO1 aktiviert, wodurch die antioxidative Kapazität der Lunge erhöht und Schäden verringert wurden. Nach äußerer Verabreichung von MOTS-c wurden Lungenentzündung und oxidative Schäden reduziert, die Barrierefunktion blieb erhalten und das Überleben verbesserte sich. Bei Patienten, die sich einem kardiopulmonalen Bypass unterzogen, sagte ein Anstieg der Blutspiegel von MOTS-c nach 24 Stunden ein geringeres Risiko für akutes Lungenversagen voraus und übertraf damit die Standardmarker. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c die Lunge schützt, indem es in den Zellkern eindringt und dort die antioxidativen Abwehrkräfte verstärkt, und dass es als früher klinischer Biomarker für das Risiko von Lungenverletzungen dienen könnte.

In ähnlicher Weise untersuchten Zhang et al. (2025), ob MOTS-c die Auskleidung der Atemwege bei allergischem Asthma schützt, einer Krankheit, die durch chronische Entzündungen und eine beeinträchtigte Barrierefunktion gekennzeichnet ist [38]. Patienten mit Asthma wiesen niedrigere Blutspiegel von MOTS-c auf als gesunde Personen. In Mausmodellen, die Hausstaubmilbenallergenen ausgesetzt waren, verringerte die Behandlung mit MOTS-c die Lungenentzündung, den oxidativen Stress und die Gewebeschäden. Wichtig ist, dass MOTS-c die Tight-Junction-Proteine, die die Zellen der Atemwege zusammenhalten, wiederherstellt und die Gesundheit der Mitochondrien verbessert. Bei Bronchialepithelzellen, die mit 10 μM MOTS-c behandelt wurden, wurden der Zelltod und die oxidative Schädigung deutlich reduziert. Diese schützenden Effekte verschwanden jedoch bei Tieren, denen Nrf2, ein Hauptregulator für Antioxidantien, fehlte. Dies bestätigt, dass MOTS-c die Nrf2-Aktivierung benötigt, um die Integrität der Atemwegsbarriere zu erhalten. Insgesamt zeigt die Studie, dass MOTS-c die Atemwege schützt, indem es die antioxidative Abwehr stärkt, den Zelltod verhindert und die mitochondriale und epitheliale Funktion bei allergischem Asthma aufrechterhält.

In einer weiteren verwandten Studie untersuchten Wang et al. (2025), ob MOTS-c der zirkulierende Faktor ist, der für die schützende Wirkung der ferngesteuerten ischämischen Präkonditionierung verantwortlich ist, einem Verfahren, von dem bekannt ist, dass es Organschäden nach einer Unterbrechung des Blutflusses begrenzt [39]. Bei Lungentransplantationspatienten sank der MOTS-c-Spiegel nach einer Ischämie-Reperfusionsverletzung stark ab. Nach einer Vorkonditionierung vor der Operation stiegen die MOTS-c-Spiegel im Blutstrom jedoch an, und die Lungenschädigung wurde verringert. Ähnliche Ergebnisse wurden in Mausmodellen beobachtet, wo eine Vorkonditionierung oder direkte Injektion von MOTS-c Entzündungen, Gefäßleckagen und Lungenverletzungen reduzierte. Wichtig ist, dass die Verabreichung von MOTS-c allein die schützende Wirkung der Vorkonditionierung reproduzierte. Mechanistische Studien zeigten, dass MOTS-c die endotheliale Barrierefunktion durch Erhöhung des Nrf2-Spiegels schützt. Wurde Nrf2 blockiert oder genetisch entfernt, hörte MOTS-c auf zu wirken. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MOTS-c ein Schlüsselsignal aus dem Blut ist, das die Präkonditionierung nachahmt und die Lunge schützt, indem es die Endothelstabilität durch Nrf2-Aktivierung aufrechterhält.

Darüber hinaus untersuchten Yin et al. (2020), ob MOTS-c vor akuten Lungenverletzungen durch bakterielle Toxine schützen kann [40]. Mäuse erhielten MOTS-c in einer Dosis von 5 mg pro kg Körpergewicht durch Injektion, zweimal täglich für sechs Tage vor der Toxinexposition. Die Vorbehandlung reduzierte den Gewichtsverlust, das Lungenödem und die Infiltration von entzündungsauslösenden Immunzellen. MOTS-c verringerte auch schädliche Entzündungssignale wie TNF-α, IL-1β und IL-6 und erhöhte gleichzeitig Schutzfaktoren wie IL-10 und antioxidative Enzyme. Auf der Ebene der Signalübertragung aktivierte MOTS-c AMPK und SIRT1, Signalwege, die mit dem Energiehaushalt und der Stressresistenz zusammenhängen. Gleichzeitig hemmte es MAPK-, NF-κB- und STAT3-Signalwege, die Entzündungen und Gewebeschäden verursachen. Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c die Lunge vor schweren Entzündungsschäden schützt, indem es das metabolische Gleichgewicht wiederherstellt, den oxidativen Stress reduziert und übermäßige Immunreaktionen beruhigt.

Darüber hinaus untersuchten Shen et al. (2025), ob MOTS-c die Lunge vor Schäden durch den extrakorporalen Kreislauf schützen kann, der eine häufige Komplikation nach Herzoperationen ist [41]. In einer klinischen Studie, an der 107 Patienten teilnahmen, wiesen diejenigen mit einer akuten Lungenschädigung signifikant niedrigere MOTS-c-Spiegel im Blut auf. Dies deutet darauf hin, dass niedrige MOTS-c-Spiegel die Anfälligkeit für Lungenverletzungen erhöhen. Um die Gründe hierfür zu untersuchen, verwendeten die Forscher Tier- und Zellmodelle für Lungenverletzungen, die durch Ischämie und Reperfusion verursacht wurden. Die Verabreichung von MOTS-c vor der Verletzung verringerte deutlich die Schädigung des Lungengewebes, die Entzündung und den oxidativen Stress. Mechanistisch gesehen stellte MOTS-c den normalen Energieverbrauch in den Gefäßzellen der Lunge wieder her, indem es die Glykolyse anregte, einen Prozess, bei dem Zucker in nutzbare Energie umgewandelt wird. Dies geschah durch die Aktivierung des AMPK-HIF-1α-PFKFB3-Stoffwechsels, wodurch der ATP-Spiegel erhalten blieb und die schädliche Lipidoxidation verringert wurde. Infolgedessen wurde eine Form des eiseninduzierten Zelltods, die Ferroptose, stark gehemmt. Wichtig ist, dass die Blockierung von PFKFB3 diese Vorteile aufhob, was bestätigt, dass die Wiederherstellung der Glykolyse für den Schutz durch MOTS-c wesentlich ist. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c die Lunge nach einer Herzoperation schützt, indem es die Energiebilanz wiederherstellt und ferroptotische Schäden verhindert.

In ähnlicher Weise untersuchten Lu et al. (2023), ob MOTS-c Lungenschäden durch myokardiale Ischämie und Reperfusion, die häufig bei Herzoperationen auftreten, verhindern kann [42]. Bei Patienten waren niedrigere MOTS-c-Spiegel nach der Operation mit einem höheren oxidativen Stress verbunden. Bei Ratten verursachten Ischämie und Reperfusion schwere Lungenschäden und eine starke Aktivierung der Ferroptose. Nach der anfänglichen Verabreichung von MOTS-c an die Tiere wurden die Lungenschäden jedoch deutlich reduziert. Die Gewebestruktur verbesserte sich, der oxidative Stress verringerte sich und mit Ferroptose zusammenhängende Gene wurden gehemmt. In Lungenepithelzellen, die Hypoxie und Reoxygenierung ausgesetzt waren, verhinderte MOTS-c direkt den durch Ferroptose verursachten Zelltod. Diese schützenden Wirkungen erforderten die Aktivierung des PPARγ-Signalwegs. Sobald der PPARγ-Signalweg blockiert war, hörte MOTS-c auf zu wirken. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass MOTS-c die Lunge nach einer Herzischämie schützt, indem es die Ferroptose durch PPARγ-Aktivierung hemmt.

In einem anderen Modell für akute Lungenverletzungen untersuchten Wen et al. (2024) die Schäden, die durch bakterielle Peptide verursacht werden, die die pulmonale Gefäßbarriere durchbrechen [43]. Die Exposition gegenüber bakteriellen fMLP-Signalen löste schwere Entzündungen, oxidativen Stress, Ferroptose und den Zusammenbruch der dichten Endothelverbindungen aus. Diese Schäden waren abhängig von der Aktivierung des FPR2-Rezeptors und der Dysregulation der Nrf2- und MAPK-Signalübertragung. Nach der Verabreichung von MOTS-c wurden diese schädlichen Wirkungen deutlich rückgängig gemacht. Sowohl in Ratten- als auch in menschlichen Lungenendothelzellen reduzierte MOTS-c die Ferroptose, verringerte die Entzündungssignale und stellte die Barriereproteine wieder her, die das Austreten von Flüssigkeit verhindern. Infolgedessen blieb die Integrität der Blutgefäße erhalten und die Lungenschäden wurden verringert. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MOTS-c ein wirksames Schutzmittel gegen infektionsbedingte Lungenschäden ist, die durch Ferroptose und Barrierenversagen verursacht werden.

Darüber hinaus untersuchten Zhang et al. (2024), ob MOTS-c vor Strahlenpneumonitis, einer schwerwiegenden Komplikation der thorakalen Strahlentherapie, schützen kann [44]. Mäuse erhielten eine hohe Strahlendosis in die Lunge und wurden dann vierzehn Tage lang mit täglichen Injektionen von MOTS-c behandelt. Die Bestrahlung verursachte schwere Lungenentzündungen, oxidativen Stress, mitochondriale Schäden und den Tod von Epithelzellen. Die Behandlung mit MOTS-c reduzierte jedoch die Gewebeschäden und die entzündliche Infiltration erheblich. Die Mitochondrien der Lungenzellen blieben intakt und der Zelltod wurde reduziert. In zellulären Studien schützte MOTS-c Lungenepithelzellen direkt vor strahleninduziertem oxidativem Stress und mitochondrialer Dysfunktion. Mechanistisch gesehen aktivierte MOTS-c Nrf2 und förderte dessen Bewegung in den Zellkern, wodurch der antioxidative Schutz verstärkt wurde. In Abwesenheit von Nrf2 bot MOTS-c keinen Schutz mehr. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c die Lunge vor Strahlenschäden schützt, indem es die Gesundheit der Mitochondrien aufrechterhält und Nrf2-abhängige antioxidative Wege aktiviert.

MOTS-c bei der Schmerzmodulation und Entzündungskontrolle

In mehreren Studien wurde festgestellt, dass MOTS-c in Modellen für Krebs, neuropathische und entzündliche Erkrankungen als wirksamer Regulator von Schmerz und Entzündung wirkt. Verminderte Spiegel von endogenem MOTS-c werden durchweg mit einer erhöhten Schmerzempfindlichkeit in Verbindung gebracht, während eine Supplementierung mit dem Peptid die Schmerzen ohne opioidähnliche Nebenwirkungen deutlich lindert. Mechanistisch gesehen wirkt MOTS-c über AMPK-abhängige Wege, um die mitochondriale Funktion wiederherzustellen, eine übermäßige Aktivierung der Immunzellen zu hemmen und die Entzündungssignale sowohl im zentralen als auch im peripheren Gewebe zu reduzieren. Gleichzeitig schützt MOTS-c empfindliche Zellen, indem es den antioxidativen Schutz erhöht und stressbedingte Schäden verringert.

Yang et al. (2024) untersuchten, ob MOTS-c krebsbedingte Knochenschmerzen, d. h. schwere und anhaltende Schmerzen, die durch Knochenmetastasen verursacht werden, verringern kann [45]. Bei Mäusen mit krebsbedingten Knochenschmerzen waren die natürlichen MOTS-c-Spiegel deutlich niedriger als normal. Nach der Injektion von MOTS-c wurden Schmerzsymptome wie die Berührungsempfindlichkeit deutlich reduziert. Wurde jedoch AMPK blockiert, verschwanden die schmerzlindernden Wirkungen, was darauf hindeutet, dass die Aktivierung von AMPK wesentlich ist. Weitere Analysen zeigten eine doppelte Wirkung. Im Rückenmark stellte MOTS-c die Erneuerung der Mitochondrien wieder her, verringerte die Aktivierung der schmerzauslösenden Immunzellen, der Mikroglia, und reduzierte die Entzündungssignale, die die Neuronen sensibilisieren. Gleichzeitig verringerte MOTS-c in der Knochenumgebung die Knochenzerstörung, indem es die knochenresorbierenden Zellen hochregulierte und die lokale Immunaktivität beruhigte. Wichtig ist, dass die Langzeitbehandlung weder die Leber, die Nieren, das Herz noch die Lipidwerte schädigte. Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass MOTS-c krebsbedingte Knochenschmerzen reduziert, indem es die Gesundheit der Mitochondrien verbessert und Entzündungen durch AMPK-Signale hemmt.

In einem verwandten Schmerzmodell untersuchten Jiang et al. (2023), ob MOTS-c neuropathische Schmerzen, die durch eine Nervenschädigung verursacht werden, lindern kann [46]. Mäuse mit Nervenschäden wiesen sowohl im Blut als auch im Rückenmarksgewebe reduzierte MOTS-c-Spiegel auf. Wurde MOTS-c direkt in das Rückenmark verabreicht, verringerte sich die Schmerzempfindlichkeit in einer deutlich dosisabhängigen Weise. Diese Wirkungen wurden durch den AMPK-Inhibitor blockiert, blieben aber von Opioidblockern unbeeinflusst, was zeigt, dass MOTS-c nicht als Opioid-Analgetikum wirkt. Mechanistisch gesehen aktivierte MOTS-c AMPK im Rückenmark, reduzierte die Mikroglia-Aktivierung und verringerte entzündliche Zytokine. Darüber hinaus schützte es direkt die Neuronen, indem es oxidative Schäden reduzierte und die Expression von c-Fos, einem Marker für die neuronale Aktivierung im Zusammenhang mit Schmerzen, verringerte. Im Vergleich zu Morphin verursachte MOTS-c weniger Nebenwirkungen und zeigte keine Anzeichen von Toleranz. Diese Ergebnisse weisen MOTS-c als eine nicht-opioide, AMPK-abhängige Therapie für chronische neuropathische Schmerzen aus.

Zusätzlich zu den Schmerzen untersuchten Jiang et al. (2023) MOTS-c auch bei entzündlichen Darmerkrankungen anhand eines Colitis-Modells [47]. Die Injektion von MOTS-c reduzierte signifikant den Gewichtsverlust, die Diarrhöe, die Verkürzung des Kolons und die Gewebeschäden. Es senkte die Entzündungszytokinwerte, reduzierte die Infiltration von Immunzellen und verhinderte ein übermäßiges Absterben von Zellen in der Darmschleimhaut. Zu diesen Wirkungen gehörte auch die Hemmung der mit AMPK und stressaktivierten Kinasen verbundenen Entzündungssignale. Die orale Verabreichung von MOTS-c allein war jedoch aufgrund der schlechten Stabilität unwirksam. Um dieses Problem zu lösen, entwickelten die Forscher ein oral wirksames Analogon von MOTS-c mit besserer Absorption. Dieses modifizierte Peptid linderte die Kolitis-Symptome nach oraler Verabreichung erheblich. Diese Ergebnisse unterstreichen sowohl das entzündungshemmende Potenzial von MOTS-c als auch die Bedeutung von Verabreichungsstrategien bei Peptidtherapien.

Darüber hinaus konzentrierten sich Shen et al. (2022) auf Herzmuskelzellen, die oxidativem und entzündlichem Stress ausgesetzt waren [48]. Als die Zellen durch Wasserstoffperoxid geschädigt wurden, stellte die Vorbehandlung mit MOTS-c das Überleben der Zellen wieder her, reduzierte schädliche oxidative Moleküle und senkte den Spiegel entzündlicher Zytokine. MOTS-c reaktivierte das Nrf2-Antioxidationssystem und hemmte gleichzeitig die NF-κB-Signalisierung, den Hauptauslöser von Entzündungen. Wenn Nrf2 zum Schweigen gebracht oder NF-κB induziert wurde, verlor MOTS-c den größten Teil seiner Schutzwirkung. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c die Herzzellen schützt, indem es die intrinsischen antioxidativen Abwehrmechanismen stärkt und gleichzeitig die Entzündung reduziert.

In einer weiteren Studie untersuchten Wang et al. (2024), ob MOTS-c entzündliche Schmerzen sowohl durch zentrale als auch durch periphere Effekte reduzieren kann [49]. In mehreren Schmerzmodellen reduzierte MOTS-c das Schmerzverhalten stark. Bei zentraler Verabreichung reduzierte es die Entzündungszytokinwerte im Rückenmark, hemmte die Gliaaktivierung und verringerte die übermäßige Erregbarkeit der schmerzverarbeitenden Neuronen. Bei topischer Verabreichung reduzierte es die Entzündung im peripheren Gewebe und hemmte die Nervenenden, die Schmerzsignale weiterleiten. Diese doppelte Wirkung zeigt, dass MOTS-c die Übertragung von Schmerzsignalen auf mehreren Ebenen unterbricht, vom geschädigten Gewebe bis zu den Verarbeitungszentren im Rückenmark.

Darüber hinaus untersuchten Yin et al. (2020) MOTS-c in einem entzündlichen Schmerzmodell mit Formalininjektion [50]. MOTS-c reduzierte die Schmerzsymptome deutlich dosisabhängig und zeigte eine starke Wirkung bei einer Dosis von 50 mg/kg. Die Blockierung von AMPK führte zum Verlust dieser positiven Wirkung, was die Abhängigkeit von diesem Signalweg bestätigt. MOTS-c veränderte auch die Immunsignale in Richtung eines entzündungshemmenden Profils und verringerte die Aktivierung von schmerzbezogenen Signalwegen im Rückenmark. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass MOTS-c entzündliche Schmerzen durch die Aktivierung von AMPK und die Hemmung von stressbedingten Signalkaskaden reduziert.

Neuroprotektive Wirkung von MOTS-c bei oxidativem Stress, Neuroinflammation und kognitiver Beeinträchtigung

Studien haben gezeigt, dass MOTS-c das Gehirn vor oxidativen Schäden, Entzündungen und Funktionseinbußen in verschiedenen Modellen von neurologischem Stress schützt. Unter experimentellen Bedingungen bewahrt MOTS-c die Integrität der Mitochondrien, aktiviert die antioxidativen Abwehrsysteme und begrenzt die Schädigung anfälliger neuronaler Populationen wie dopaminproduzierender Zellen. Gleichzeitig verbessert MOTS-c die kognitiven Leistungen, indem es die Neuroinflammation hemmt und die für das Gedächtnis und die Lernfähigkeit wichtigen Energiewahrnehmungswege wiederherstellt. Wichtig ist, dass MOTS-c auch die Integrität der Blut-Hirn-Schranke bei schweren systemischen Entzündungen aufrechterhält und so sekundäre Hirnschäden verhindert.

Xiao et al. (2023) untersuchten, ob MOTS-c dopaminproduzierende Gehirnzellen vor toxischen Schäden schützen kann, einem Schlüsselproblem bei der Parkinson-Krankheit [51]. In Zell- und Tiermodellen, die Rotenon ausgesetzt waren, einem Toxin, das die Mitochondrien schädigt, waren die MOTS-c-Spiegel gestört und das Peptid wanderte von den Mitochondrien in den Zellkern. Im Zellkern interagierte MOTS-c direkt mit Nrf2, einem wichtigen Antioxidans-Schalter. Durch diese Wechselwirkung wurden Schutzgene wie HO-1 und NQO1 aktiviert, die dazu beitragen, schädlichen oxidativen Stress zu neutralisieren. Wurde MOTS-c vor der Exposition gegenüber dem Toxin verabreicht, zeigten die Gehirnzellen eine bessere mitochondriale Funktion und weniger oxidative Schäden. Bei Ratten bewahrte MOTS-c dopaminbezogene Marker im Gehirn und stellte die durch Rotenon unterdrückte antioxidative Signalwirkung wieder her. Gleichzeitig ging die Konzentration von Keap1, einem Nrf2-blockierenden Protein, zurück. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c den antioxidativen Schutz direkt verbessert und die Dopamin-Neuronen durch Stabilisierung der mitochondrialen Gesundheit schützt.

Darüber hinaus untersuchten Jiang et al. (2021), wie sich MOTS-c auf Lernen und Gedächtnis auswirkt, insbesondere bei Entzündungen oder amyloidbedingtem Stress im Gehirn [52]. Wenn natives MOTS-c direkt in das Gehirn verabreicht wurde (), verbesserte sich das Gedächtnis sowohl bei der Objekterkennung als auch bei räumlichen Aufgaben. MOTS-c kehrte auch die durch Amyloid-β und bakterielle Entzündungen verursachten Gedächtnisdefizite um. Diese Vorteile verschwanden, wenn AMPK blockiert wurde, was bestätigt, dass die Aktivierung von AMPK notwendig ist. Im Hippocampus steigerte MOTS-c die AMPK-Signalisierung und verringerte gleichzeitig die Aktivierung von Astrozyten und Mikroglia, den Immunzellen, die für Entzündungen im Gehirn verantwortlich sind. Infolgedessen sanken die Konzentrationen entzündlicher Zytokine. Da natives MOTS-c nach systemischer Verabreichung nicht ohne weiteres in das Gehirn gelangt, entwickelten die Forscher ein zelldurchdringendes Analogon. Dieses modifizierte Peptid erreichte das Gehirn nach intranasaler oder intravenöser Verabreichung und bewirkte eine deutliche Verbesserung der Gedächtnisleistung bei gleichzeitiger Verringerung der Neuroinflammation. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MOTS-c und insbesondere sein in das Gehirn eindringendes Analogon einen vielversprechenden Ansatz zur Behandlung von Gedächtnisverlusten im Zusammenhang mit Entzündungen oder Amyloidbelastung darstellen.

Darüber hinaus untersuchten Bai et al. (2025), ob MOTS-c das Gehirn während einer Sepsis schützen kann, einer lebensbedrohlichen Erkrankung, die häufig durch die Zerstörung der Blut-Hirn-Schranke zu Hirnschäden führt [53]. Mäusen, die bakteriellen Toxinen ausgesetzt waren, wurde vier Stunden vor der Schädigung MOTS-c in einer Dosis von 20 mg/kg verabreicht. Die Behandlung verbesserte das Überleben signifikant und verringerte die neurologischen Beeinträchtigungen. Das Hirngewebe wies weniger strukturelle Schäden und geringere Konzentrationen von Entzündungszytokinen auf. Besonders wichtig ist, dass MOTS-c die Blut-Hirn-Schranke bewahrte, was sich in einer geringeren Leckage, einer geringeren Hirnschwellung und einer stärkeren Expression von schrankenbildenden Proteinen zeigte. Auch die Marker gesunder Blutgefäße und unterstützender Zellen wurden wiederhergestellt. Parallel dazu wurde die Aktivierung von Astrozyten und Mikroglia gehemmt, während schützende Wachstumsfaktoren, die das Überleben der Neuronen fördern, zunahmen. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass MOTS-c das Gehirn bei Sepsis schützt, indem es die Entzündung mildert, die Blut-Hirn-Schranke stärkt und die neurologische Regeneration fördert.

Abbildung 3: Rolle von MOTS-c bei der Schmerzwahrnehmung und beim Schmerzschutz (auf der Grundlage von Tierversuchen)

Die schützende und krebshemmende Rolle von MOTS-c bei Stoffwechsel-, Virenstress und Hypoxie

Zahlreiche wissenschaftliche Studien beschreiben die vielfältigen Wirkungen von MOTS-c bei Lebererkrankungen, einschließlich Stoffwechselschäden, viralen Infektionen und krebsbedingtem Stress. Bei metabolischen Lebererkrankungen stellt MOTS-c die mitochondriale Funktion wieder her, reduziert Entzündungen und Fibrose und schützt Hepatozyten vor dem programmierten Zelltod, indem es wichtige Überlebensproteine stabilisiert. Parallel dazu wirkt MOTS-c den durch Hypoxie ausgelösten Resistenzmechanismen bei Leberkrebs entgegen, indem es die Apoptosewege reaktiviert und das Tumorwachstum reduziert. Klinische und experimentelle Belege sprechen auch für eine Rolle von MOTS-c als Biomarker und antiviraler Mediator bei chronischer Hepatitis B.

Lu et al. (2024) untersuchten, ob MOTS-c die nichtalkoholische Steatohepatitis, eine fortschreitende Steatohepatitis, die durch mitochondriale Schäden, Entzündungen, Zelltod und Narbenbildung verursacht wird, verlangsamen oder umkehren kann [54]. Bei Mäusen, die mit einer NASH auslösenden Diät gefüttert wurden, reduzierten sowohl prophylaktische als auch therapeutische MOTS-c-Behandlungen die Ansammlung von Leberfett, Entzündungen, Zelltod und Fibrose deutlich. Detaillierte Stoffwechselstudien zeigten, dass MOTS-c die mitochondriale Energieproduktion wiederherstellte und die durch NASH verursachten Stoffwechseldefekte korrigierte. Eine wichtige Erkenntnis war, dass MOTS-c direkt an Bcl-2 bindet, ein Protein, das Zellen vor dem Tod schützt. Durch die Stabilisierung von Bcl-2 und die Verhinderung seines Abbaus schützte MOTS-c die Leberzellen vor mitochondrialem Stress und Apoptose. Wurde Bcl-2 blockiert oder zum Schweigen gebracht, verschwanden die Vorteile von MOTS-c weitgehend. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c das Fortschreiten von NASH verlangsamt, indem es Bcl-2 stabilisiert, die Mitochondrienfunktion wiederherstellt und Entzündung und Fibrose reduziert.

In einer verwandten Krebsstudie untersuchten Shen et al. (2025), ob MOTS-c die Resistenz gegen den programmierten Zelltod bei Leberkrebs unter sauerstoffarmen Bedingungen überwinden kann [55]. Patienten mit hepatozellulärem Karzinom hatten niedrigere Blutspiegel von MOTS-c als gesunde Probanden. In Krebszellen, die unter hypoxischen Bedingungen kultiviert wurden, wurden wichtige Todessignale unterdrückt, was die Zellen resistent gegen die TRAIL-induzierte Abtötung machte. Die Behandlung mit MOTS-c kehrte diese Resistenz um, indem sie AMPK aktivierte, was die Aktivität von MEF2A wiederherstellte, einem Transkriptionsfaktor, der die Todesrezeptoren DR4 und DR5 aktiviert. Infolgedessen wurden die Tumorzellen wieder empfindlich gegenüber TRAIL und wiesen eine höhere Apoptoserate auf. Bei Mäusen mit Tumoren reduzierte MOTS-c auch das durch Hypoxie ausgelöste Tumorwachstum. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c die Empfindlichkeit von Tumorzellen gegenüber einer Behandlung wiederherstellt, indem es einen wichtigen Apoptoseweg reaktiviert, der durch Hypoxie unterdrückt wird.

Darüber hinaus untersuchten Lin et al. (2024) MOTS-c bei Hepatitis-B-Virus-Infektionen, wobei sie sich sowohl auf den diagnostischen Wert als auch auf die antivirale Aktivität konzentrierten [56]. In einer großen Gruppe von Patienten war der MOTS-c-Spiegel bei infizierten Patienten signifikant niedriger und korrelierte stark umgekehrt mit dem Virustiter. Als Biomarker zeigte MOTS-c eine hohe Genauigkeit bei der Unterscheidung zwischen chronischer Hepatitis B und gesunden Kontrollen sowie bei der Unterscheidung zwischen immunologisch aktiven und inaktiven Krankheitszuständen. In experimentellen Modellen reduzierte MOTS-c die virale Replikation um 50-70% und verbesserte gleichzeitig die Leberfunktion ohne nachweisbare Toxizität. Mechanistisch gesehen verbesserte MOTS-c die mitochondriale Biogenese und aktivierte die MAVS-abhängige antivirale Signalgebung. Eine wichtige Erkenntnis war, dass MOTS-c den MYH9-actin-gesteuerten mitochondrialen Umbau reguliert, was zur Erhaltung der mitochondrialen Gesundheit beiträgt und die antivirale Abwehr fördert. Diese Ergebnisse weisen MOTS-c als vielversprechenden Biomarker und potenziellen therapeutischen Wirkstoff für die Behandlung von chronischer Hepatitis B aus.

Systemische Regulierungsfunktionen von MOTS-c bei Immunität, endokriner Kontrolle, Alterung und Gewebeschutz

In anderen Studien haben Forscher die umfassenden systemischen Wirkungen von MOTS-c und seine Rolle bei der Immunabwehr, der neuroendokrinen Kontrolle, dem Gewebeschutz, der Alterung und der Tumorunterdrückung hervorgehoben. In verschiedenen Krankheits- und Stressmodellen verbessert MOTS-c die Immunität des Wirtes, indem es die Immunantwort ausgleicht, die Integrität der Mitochondrien bewahrt und die genetischen Programme stabilisiert, die für das Überleben und die Regeneration von Gewebe wichtig sind. Die zentralen und peripheren Wirkungen von MOTS-c koordinieren den Energieverbrauch, die hormonelle Signalgebung, die Fortpflanzungsfunktion und den Schutz der Entwicklung unter physiologischen und pathologischen Stressbedingungen. Gleichzeitig reduziert MOTS-c degenerative Veränderungen in alternden Geweben und hemmt das Tumorwachstum durch gezielte molekulare Interaktionen.

Eine frühere Studie von Zhai et al. (2017) untersuchte, ob MOTS-c das Ergebnis von schweren bakteriellen Infektionen verbessern kann [57]. Bei Mäusen, die mit arzneimittelresistenten Staphylococcus aureus Die Behandlung mit MOTS-c erhöhte die Überlebensrate signifikant und verringerte die bakterielle Belastung. Dieser Schutz ging einher mit niedrigeren Spiegeln schädlicher Entzündungszytokine und höheren Spiegeln des entzündungshemmenden Zytokins IL-10. MOTS-c verbesserte auch die Abtötungskapazität von Makrophagen und damit die Fähigkeit des Körpers, Infektionen zu bekämpfen. Auf der Ebene der Signaltransduktion hemmte MOTS-c die MAPK-Aktivierung, die eine übermäßige Entzündung verursacht, und erhöhte die Aktivität von AhR und STAT3, also von Signalwegen, die zur Wiederherstellung des Immungleichgewichts beitragen. Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse, dass MOTS-c das Überleben bei schweren Infektionen verbessert, indem es die Immunfunktion stärkt und gleichzeitig schädliche Entzündungen verhindert.

Darüber hinaus untersuchten Bahar et al. (2023), wie MOTS-c über das zentrale Nervensystem wirkt, um den Energiehaushalt und die Schilddrüsenfunktion zu regulieren [58]. Männlichen Ratten wurde MOTS-c in einer Konzentration von 10 μM oder 100 μM in die Hirnventrikel injiziert. Nach der Behandlung stieg die Nahrungsaufnahme, das Körpergewicht änderte sich jedoch nicht, was auf einen kompensatorischen Anstieg des Energieverbrauchs schließen lässt. MOTS-c senkte die Blutspiegel von TSH, T3 und T4 signifikant, was auf eine Hemmung der Hypothalamus-Hypophysen-Schilddrüsen-Achse hinweist. Trotz dieser Senkung des Hormonspiegels erhöhte MOTS-c die Expression von UCP1 im Fettgewebe und von UCP3 in der Skelettmuskulatur. Diese Proteine fördern die Wärmeproduktion in den Mitochondrien und die Energieabgabe. Die Ergebnisse zeigen, dass zentral verabreichtes MOTS-c die Schilddrüsenhormonsignalisierung reduziert und gleichzeitig die periphere mitochondriale thermogene Aktivität erhöht, was seine Rolle als zentraler Regulator des Energiestoffwechsels unterstreicht.

Darüber hinaus untersuchten Waldmann et al. (2023), ob MOTS-c Haarzellen vor Gentamicin-induzierten Schäden schützen kann, einer der Hauptursachen für dauerhaften Hörverlust [59]. Unter Verwendung von Explantaten des Corti-Organs zeigte die Studie, dass exogenes MOTS-c Haarzellen nach Gentamicin-Exposition signifikant vor dem Absterben schützte. Mechanistisch gesehen steigerte MOTS-c die Phosphorylierung von AMPKα, einem Schlüsselweg für Energieerfassung und Stressresistenz. Dieser Mechanismus unterschied sich von der Wirkung von Humanin, das über die AKT-Signalisierung wirkte. Die Erhaltung der Integrität der Ziliarzellen deutet darauf hin, dass MOTS-c die zelluläre Resistenz gegen ototoxischen Stress verbessert. Diese Ergebnisse bestätigen, dass Peptide mitochondrialen Ursprungs potenzielle Schutzmittel gegen medikamenteninduzierten Hörverlust sein können. Darüber hinaus untersuchten Zhong et al. (2022), ob MOTS-c eine durch chronische Drucküberlastung verursachte Herzinsuffizienz verhindern kann [60]. Mäuse wurden einer transversalen Aortenverengung unterzogen, um pathologischen Herzstress zu induzieren, und erhielten kontinuierlich MOTS-c über subkutane osmotische Pumpen verabreicht. Durch die Behandlung mit MOTS-c blieb die Herzfunktion erhalten, der ventrikuläre Umbau wurde reduziert und die Fibrose und entzündliche Infiltration verringert. Auch die oxidative Schädigung des Herzgewebes wurde deutlich reduziert. Auf molekularer Ebene aktivierte MOTS-c den AMPK-Signalweg. In kultivierten Kardiomyozyten schützte MOTS-c über denselben Weg vor Wasserstoffperoxid-induzierter Apoptose. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c eine druckbedingte Herzinsuffizienz verhindert, indem es oxidativen Stress, Entzündungen und Zelltod reduziert und gleichzeitig den Energiehaushalt des Herzens aufrechterhält.

Darüber hinaus untersuchten Yu et al. (2021) die Wirkung von MOTS-c auf alternde menschliche mesenchymale Stammzellen aus der Plazenta [61]. Die Behandlung mit MOTS-c stellte die jugendliche Zellmorphologie wieder her und verbesserte die mitochondriale Funktion und den Stoffwechsel. MOTS-c aktivierte AMPK und hemmte den mTORC1-Signalweg, der in alternden Zellen häufig überaktiv ist. Die mitochondriale Atmung und die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies wurden reduziert, was auf eine verbesserte mitochondriale Effizienz hinweist. Auch die Lipidsynthese wurde gehemmt, wodurch ein weiteres Merkmal der Zellalterung korrigiert wurde. Insgesamt versetzte MOTS-c alternde Stammzellen in einen Stoffwechselzustand, der dem junger Zellen ähnelt. Diese Ergebnisse legen nahe, dass MOTS-c die metabolische und mitochondriale Homöostase in alternden menschlichen Stammzellen wiederherstellen kann.

Darüber hinaus untersuchten Ozturk et al. (2024), wie die zentrale Verabreichung von MOTS-c die männlichen Geschlechtshormone unter normalen und fettleibigen Bedingungen beeinflusst [62]. Ratten erhielten 14 Tage lang MOTS-c in einer Dosis von 10 μM oder 100 μM in die Hirnventrikel. MOTS-c erhöhte die GnRH-Gen- und Proteinexpression im Hypothalamus sowohl bei fettleibigen als auch bei nicht fettleibigen Tieren signifikant. Dies führte zu einem Anstieg der Blutspiegel von Testosteron, luteinisierendem Hormon und follikulotropem Hormon, was auf eine Aktivierung der Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse hindeutet. Obwohl die Reaktionen bei den nicht fettleibigen Ratten stärker waren, zeigten die fettleibigen Tiere dennoch einen deutlichen Anstieg der Hormonspiegel. Diese Ergebnisse zeigen, dass zentral wirkendes MOTS-c die Freisetzung von Sexualhormonen auch bei endokrinen Störungen im Zusammenhang mit Fettleibigkeit stimuliert, so dass MOTS-c als zentraler Regulator der männlichen Fortpflanzungsfunktion angesehen werden kann.

Interessanterweise untersuchten Chen et al. (2026), ob MOTS-c die Plazenta vor Schäden schützen kann, die durch niedrige Sauerstoffwerte während der Schwangerschaft verursacht werden und zu einer intrauterinen Wachstumsbeschränkung führen [63]. Trächtige Mäuse wurden von Mitte bis Ende der Trächtigkeit einer Hypoxie ausgesetzt, und einige von ihnen erhielten MOTS-c in einer Dosis von 5 mg/kg. Die Hypoxie verursachte einen starken Rückgang der MOTS-c-Konzentration in der Plazenta, und die geringeren Konzentrationen korrelierten direkt mit dem verringerten Gewicht des Fötus. Die Behandlung mit MOTS-c verbesserte das fetale Wachstum signifikant und verringerte die Schädigung der Plazenta. Die Blutgefäßbildung in der Plazenta verbesserte sich, der oxidative Stress wurde reduziert und die Gewebestruktur blieb erhalten. Diese Vorteile verschwanden bei Nrf2-defizienten Mäusen und bei Endothelzellen, die mit einem Nrf2-Inhibitor behandelt wurden, was beweist, dass die Nrf2-Aktivierung unerlässlich ist. Die Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c die Funktion der Plazenta unter hypoxischem Stress schützt, indem es die antioxidativen Abwehrmechanismen aktiviert und den gesunden Blutfluss der Plazenta fördert.

Darüber hinaus untersuchten Wang et al. (2024), ob MOTS-c die männliche Fortpflanzungsfunktion nach einer Chemotherapie im frühen Leben schützen könnte [64]. Vorpubertäre männliche Mäuse erhielten Cyclophosphamid, das zu einer dauerhaften Schädigung der Hoden führte und die Spermienentwicklung beeinträchtigte. Durch die Behandlung mit MOTS-c blieben die Hodenstruktur und die Spermatogenese deutlich erhalten. Schlüsselgene, die für die Aufrechterhaltung der Keimzellen, die Hormonregulation und die Gewebeentwicklung erforderlich sind, wurden auf ein normales Niveau gebracht. Dazu gehörten Piwil2, AGT und PTGDS, die durch die Chemotherapie gestört worden waren. Die Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c dazu beiträgt, die mitochondriale Funktion und die Genexpression während der Hodenentwicklung zu stabilisieren und die langfristige reproduktive Gesundheit nach einer Chemotherapie zu unterstützen.

In einer anderen Studie untersuchten Li et al. (2019), ob MOTS-c frühe altersbedingte Veränderungen umkehren kann, die durch die langfristige Exposition von Mäusen gegenüber D-Galaktose verursacht werden [65]. Das Alterungsmodell führte zu einer abnormalen Fettansammlung in der Leber, im viszeralen Fett und in der Haut sowie zu Darmschäden und einer beeinträchtigten Zellerneuerung. Auch die Struktur und Dynamik der Mitochondrien war in vielen Geweben gestört. Die Behandlung mit MOTS-c verringerte die abnormale Lipidansammlung erheblich, stellte eine gesündere Form der Mitochondrien wieder her und normalisierte die Gene, die die Teilung und Fusion der Mitochondrien steuern. Im Darm verbesserte sich die Gewebestruktur, die Zellproliferation nahm zu und Marker für altersbedingte DNA-Schäden gingen zurück. Obwohl die Veränderungen des Körpergewichts und des Blutzuckerspiegels gering waren, zeigte MOTS-c auf Gewebeebene einen starken Schutz vor frühen altersbedingten Schäden.

Darüber hinaus untersuchten Yin et al. (2024) die Rolle von MOTS-c bei der Progression von Eierstockkrebs [66]. Patientinnen mit Eierstockkrebs wiesen signifikant niedrigere MOTS-c-Konzentrationen in Blut und Tumorgewebe auf, und eine niedrige Expression war mit einem schlechteren Überleben verbunden. In Tumorzellmodellen reduzierte MOTS-c stark das Zellwachstum, die Migration und die Invasion, während es den programmierten Zelltod verstärkte und die Zellzyklusprogression aufhielt. Mechanistisch gesehen bindet MOTS-c an das onkogene Protein LARS1 und fördert dessen Abbau, indem es die stabilisierende Wirkung der Deubiquitinase USP7 blockiert. Dies führte zu einer Herunterregulierung von LARS1, von dem bekannt ist, dass es das Tumorwachstum stimuliert. In Mäusetumormodellen führte die Behandlung mit MOTS-c zu einer signifikanten Verringerung der Tumorgröße ohne nachweisbare Toxizität. Diese Ergebnisse zeigen, dass MOTS-c das Wachstum von Eierstockkrebs durch gezielte Destabilisierung eines tumorfördernden Schlüsselproteins wirksam hemmt.

Tabelle 1: Zusammenfassung der biologischen Rolle von MOTS-c in verschiedenen Organsystemen und Krankheitsmodellen 

Ist MOTS-c eine Ergänzung?

Nicht
MOTS-c ist kein zugelassenes Nahrungsergänzungsmittel, Nutrazeutikum, funktionelles Lebensmittel oder Vitamin. Es ist ein in den Mitochondrien kodiertes Signalpeptid, das aus 16 Aminosäuren besteht und endogen in menschlichen und tierischen Zellen aus einem kurzen offenen Leseraster (sORF) im mitochondrialen 12S rRNA-Gen gebildet wird. Biologisch gesehen fungiert MOTS-c als Mitokin - ein hormonähnliches mitochondriales Signal, das zelluläre Reaktionen auf Stress, den Energiestoffwechsel und die Genexpression reguliert - und nicht als Nährstoff aus der Nahrung.

Produkte, die online als „MOTS-c” verkauft werden, sind fast immer als „for research use only (RUO)” gekennzeichnet, was bedeutet, dass sie nicht für den menschlichen Verzehr zugelassen oder bestimmt sind. Die RUO-Kennzeichnung bedeutet auch, dass diese Produkte nicht den für Nahrungsergänzungsmittel oder pharmazeutische Produkte geltenden regulatorischen Standards unterliegen, einschließlich der Anforderungen an:

• Herstellung unter GMP-Bedingungen für Lebensmittel oder Arzneimittel,
• Überprüfung der Identität, der Reinheit und des Zusammenhalts zwischen den Parteien,
• toxikologische Studien, Stabilitätsstudien oder langfristige Sicherheitsbewertungen,
• genehmigte Dosierung, Gebrauchsanweisung oder gesundheitsbezogene Angaben.

Wichtig ist, dass MOTS-c keine Lebensmittelzutat ist und nicht den von den Regulierungsbehörden (wie der FDA oder der EFSA) verwendeten Definitionen für Nahrungsergänzungsmittel entspricht, die aus Lebensmittelquellen oder essenziellen Nährstoffen (z. B. Vitaminen, Mineralien, Aminosäuren, Pflanzenstoffen) stammen müssen. In keiner der untersuchten experimentellen, präklinischen oder translationalen Studien wird MOTS-c als aus Nahrungsmitteln gewonnen, ernährungsphysiologisch wesentlich oder für die orale Supplementierung geeignet beschrieben. Stattdessen behandeln praktisch alle Studien MOTS-c als experimentelles bioaktives Peptid, das über kontrollierte Laborwege (z. B. Injektionen) verabreicht wird, um seine biologische Signalfunktion zu untersuchen.

Wird MOTS-c zum Fettabbau oder zur Gewichtsabnahme verwendet?

Es gibt keine zugelassene, nachgewiesene oder klinisch validierte Verwendung von MOTS-c zur Fett- oder Gewichtsreduktion beim Menschen. Obwohl MOTS-c wegen seiner metabolischen Wirkungen Aufmerksamkeit erregt hat, stammen alle Belege für Wirkungen auf Fettleibigkeit aus Tiermodellen und mechanistischen Laborstudien, nicht aus Interventionsstudien am Menschen. Daher sollte MOTS-c nicht als Mittel zur Gewichtsreduzierung angesehen werden.

Präklinische Studien zeigen, dass MOTS-c den Fettstoffwechsel moduliert und nicht direkt zu einer Gewichtsabnahme führt. Bei Mäusen und Ratten hat sich gezeigt, dass MOTS-c die Fettsäureoxidation verbessert, die thermogenen Signale im Fettgewebe verstärkt, die Lipidinfiltration in der Skelettmuskulatur und der Leber verringert und die metabolische Flexibilität bei Ernährungs- oder Energiestress fördert. Diese Wirkungen spiegeln eher eine Verbesserung der Stoffwechseleffizienz und der Gewebegesundheit wider als einen pharmakologischen Fettabbau.

Ebenso wichtig ist, was die Forschung nicht zeigt. Es gibt keine kontrollierten Humanstudien, die eine Verringerung des Körperfetts, des Körpergewichts oder des Taillenumfangs nach der Einnahme von MOTS-c zeigen. In keiner Studie wurde ein klinisch signifikanter Gewichtsverlust nachgewiesen oder MOTS-c mit Standardmethoden zur Gewichtsabnahme verglichen. Bei den im Internet kursierenden Behauptungen handelt es sich daher um Extrapolationen von Tierdaten oder um anekdotische Berichte und nicht um Schlussfolgerungen, die auf durch Humanstudien gestützten Beweisen beruhen.

Wie hoch ist die empfohlene Dosis von MOTS-c?

Es gibt keine empfohlene oder genehmigte Dosis von MOTS-c für Menschen. Bislang hat keine Zulassungsbehörde - einschließlich der FDA, EMA, MHRA oder anderer nationaler Behörden - Dosierungsrichtlinien für MOTS-c beim Menschen festgelegt.

Alle in der wissenschaftlichen Literatur angegebenen Dosen sind experimentell und kontextspezifisch und stammen ausschließlich aus Tierstudien oder Zellkulturexperimenten. Bei Nagetieren wird MOTS-c in der Regel in Dosen von etwa 5 bis 20 mg/kg verabreicht, je nach Krankheitsmodell und Dauer der Behandlung. In vitro-Studien verwenden Konzentrationen im nanomolaren bis mikromolaren Bereich, die nicht auf die Dosierung beim Menschen übertragen werden können.

Wichtig ist, dass es keine pharmakokinetischen Studien am Menschen gibt, in denen die Absorption, die Verteilung, der Stoffwechsel oder die Clearance untersucht wurden. Folglich gibt es keine wissenschaftlich fundierten sicheren Anfangsdosen, maximal verträglichen Dosen, Dosierungshäufigkeit oder Behandlungsdauer beim Menschen. Alle im Internet verfügbaren Dosierungsprotokolle sind daher nicht durch klinische Nachweise gestützt.

Gibt es eine MOTS-c-Dosierungstabelle?

Es gibt keine standardisierte, medizinisch anerkannte oder evidenzbasierte Dosierungstabelle für MOTS-c. Alle im Internet verfügbaren Dosierungstabellen sind inoffiziell, spekulativ und basieren nicht auf Humandaten.

Diese Tabellen stützen sich nicht auf pharmakokinetische Studien am Menschen, toxikologische Studien, Studien zur Dosiseskalation oder klinische Leitlinien. Sie werden in der Regel aus Tierversuchen extrapoliert, ohne dass die für die Verwendung beim Menschen erforderlichen Sicherheitsmargen, Skalierungen zwischen den Spezies oder regulatorischen Rahmenbedingungen angewendet werden. Die Verwendung solcher Tabellen für die Selbstverabreichung des Arzneimittels birgt unbekannte und potenziell schwerwiegende Risiken, da weder Sicherheit noch Wirksamkeit nachgewiesen sind.

Wie wird MOTS-c in der Forschung angewandt?

In fast allen experimentellen In-vivo-Studien wird MOTS-c auf injizierbarem Wege verabreicht, in der Regel intraperitoneal (IP) oder intravenös (IV). Bei Studien am Zentralnervensystem wurde auch die intradurale oder intrazerebrale Verabreichung verwendet, um direkten Zugang zum Nervengewebe zu erhalten.

Diese Wege wurden gewählt, weil MOTS-c ein kleines Peptid ist, das im Magen-Darm-Trakt schnell abgebaut wird und eine systemische Bioverfügbarkeit benötigt, um seine Signalwirkung zu entfalten. Die Verabreichung durch Injektion ermöglicht es den Forschern, die Exposition und die Dauer der Wirkung genau zu kontrollieren - Bedingungen, die bei der oralen Verabreichung von nativem MOTS-c nicht erreicht werden können.

Kann MOTS-c oral eingenommen werden?

Natives MOTS-c hat nach oraler Verabreichung eine schlechte Bioverfügbarkeit und wird als nicht geeignet für die orale Verabreichung angesehen. Studien deuten darauf hin, dass oral verabreichtes MOTS-c im Gastrointestinaltrakt schnell enzymatisch abgebaut wird, was zu einer minimalen systemischen Absorption führt.

Um diese Einschränkung zu überwinden, haben Forscher modifizierte oder zelldurchdringende MOTS-c-Analoga untersucht, darunter auch peptidkonjugierte Versionen, die die Stabilität und die Gewebeabsorption verbessern sollen. Diese Ansätze sind jedoch noch experimentell, wurden nicht am Menschen validiert und sind nicht für die klinische Anwendung oder die Verwendung durch Verbraucher zugelassen. Derzeit kann die orale Verabreichung von MOTS-c nicht als zuverlässige oder evidenzbasierte Verabreichungsmethode angesehen werden.

Wie lange ist die Halbwertszeit von MOTS-c?

MOTS-c scheint eine kurze biologische Halbwertszeit zu haben, die auf einer Fülle von experimentellen Nachweisen beruht. Tierexperimentelle Studien zeigen, dass MOTS-c schnell vom Körper abgebaut wird, so dass wiederholte Verabreichungen erforderlich sind, um die biologische Wirkung aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus steigen die endogenen MOTS-c-Spiegel als Reaktion auf Stoffwechselstress oder körperliche Anstrengung vorübergehend an und nehmen dann wieder ab, was auf ein kurz wirkendes Signalmolekül hindeutet.

Genaue Werte für die Halbwertszeit beim Menschen wurden jedoch nicht ermittelt, da keine formellen pharmakokinetischen Studien am Menschen durchgeführt wurden. Solange solche Studien nicht durchgeführt werden, bleiben die genaue Wirkungsdauer, die Clearance-Rate und das Expositionsprofil beim Menschen unbekannt.

Wird MOTS-c im Bodybuilding verwendet?

MOTS-c wird in Bodybuilding- und Fitnesskreisen gelegentlich diskutiert, vor allem im Zusammenhang mit Ausdauer, metabolischer Leistung und Fettstoffwechsel. Diese Diskussionen sind spekulativ und basieren hauptsächlich auf Tierstudien oder anekdotischen Selbstberichten.

Wissenschaftlich gesehen ist MOTS-c keine zugelassene leistungssteigernde Substanz, und keine klinischen Studien am Menschen haben eine Zunahme der Muskelmasse, der Hypertrophie, der Maximalkraft oder der sportlichen Leistung nach der Einnahme von MOTS-c gezeigt. Derzeit werden Behauptungen, die MOTS-c mit Bodybuilding-Leistungen in Verbindung bringen, nicht durch klinische Beweise gestützt.

Hat MOTS-c Nebenwirkungen?

In Tiermodellen ist MOTS-c im Allgemeinen gut verträglich. Studien haben keine offensichtliche Organtoxizität, signifikante Veränderungen des Blutdrucks oder konsistente negative Auswirkungen auf Marker der Leber- und Nierenfunktion während der Kurzzeitverabreichung gezeigt.

Eine große Einschränkung ist jedoch das Fehlen von Sicherheitsdaten beim Menschen. Es gibt keine Langzeitsicherheitsstudien, Studien zur chronischen Exposition oder Bewertungen der Reproduktionstoxizität, Karzinogenität oder Wechselwirkungen zwischen Medikament und Peptid beim Menschen. Wichtig ist, dass das Fehlen von Beweisen nicht gleichbedeutend mit Sicherheit ist und das langfristige Risiko für den Menschen unbekannt bleibt.

Ist der Kauf von MOTS-c legal?

MOTS-c wird meist als Prüfpeptid vermarktet, das als „nicht für den menschlichen Gebrauch” oder „nur für Forschungszwecke (RUO)” gekennzeichnet ist. Sein rechtlicher Status variiert je nach Land, Verwendungszweck und Werbeaussagen.

MOTS-c ist in keiner Rechtsordnung als Arzneimittel, Nahrungsergänzungsmittel oder medizinische Therapie zugelassen. Obwohl der Besitz von MOTS-c zu Forschungszwecken in einigen Regionen legal sein kann, fällt der Verkauf oder die Verwendung von MOTS-c für den menschlichen Verzehr nicht unter den genehmigten Rechtsrahmen.

Wie unterscheidet sich MOTS-c von NAD⁺?

MOTS-c und NAD⁺ beziehen sich auf die Funktion der Mitochondrien, sind aber grundlegend unterschiedliche Moleküle. NAD⁺ ist ein von Vitamin B3 abgeleitetes Stoffwechselcoenzym, das direkt an Redoxreaktionen und Energieübertragung beteiligt ist. Im Gegensatz dazu ist MOTS-c ein in den Mitochondrien kodiertes Signalpeptid, das als hormonähnliches Mitokin die Genexpression, Stressreaktionen und die metabolische Anpassung reguliert.

NAD⁺-Vorstufen werden in vielen Ländern legal als Nahrungsergänzungsmittel verkauft, während MOTS-c nicht als Nahrungsergänzungsmittel oder für medizinische Zwecke zugelassen ist. Ihre biologischen Funktionen ergänzen sich, aber sie sind nicht austauschbar.

Ist MOTS-c für die medizinische Verwendung zugelassen?

Nein. MOTS-c befindet sich noch in der präklinischen und translationalen Forschungsphase. Es ist nicht für die Diagnose, Vorbeugung oder Behandlung von Krankheiten zugelassen und ist nicht in den Leitlinien für die klinische Praxis enthalten. Alle derzeitigen Anwendungen haben Forschungscharakter.

Wer sollte MOTS-c meiden?

Da es sich bei MOTS-c um ein experimentelles Peptid handelt, das noch nicht für die Anwendung am Menschen zugelassen ist, sollten schwangere oder stillende Frauen, Personen mit chronischen Erkrankungen, Personen, die verschreibungspflichtige Arzneimittel einnehmen, und alle Personen, die nicht unter qualifizierter ärztlicher Aufsicht stehen, dieses Produkt nicht einnehmen. Experimentelle Peptide sollten nur unter kontrollierten Forschungsbedingungen verwendet und verabreicht werden und nicht zur alleinigen Anwendung ohne Aufsicht.

Haftungsausschluss

Dieser Artikel wurde zu Bildungszwecken verfasst und soll das Bewusstsein für den besprochenen Stoff schärfen. Es ist wichtig zu beachten, dass der Artikel über die Substanz im Allgemeinen handelt - es ist keine Beschreibung eines spezifischen Produkts (chemisches Reagenz). Wir raten davon ab, chemische Reagenzien am Menschen anzuwenden - dies ist gesetzlich verboten. Damit ein Produkt zur Behandlung eingesetzt werden kann, muss es als Arzneimittel zugelassen sein. Die in diesem Text enthaltenen Informationen beruhen auf den verfügbaren wissenschaftlichen Erkenntnissen und sind nicht als medizinischer Rat oder zur Förderung der Selbstmedikation gedacht. Der Leser sollte bei allen Gesundheits- und Behandlungsentscheidungen eine qualifizierte medizinische Fachkraft konsultieren.

Referenzen

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