Produktbeschreibung
Was ist MOTS-c?
MOTS-c (Mitochondrial Open Reading Frame of the 12S rRNA-c) ist ein einzigartiges, natürlich vorkommendes Peptid aus 16 Aminosäuren (MRWQEMGYIFYPRKLR), das 2015 vom Team von Dr. Pinchas Cohen an der University of Southern California entdeckt wurde. Es ist das erste Signalpeptid, das von mitochondrialer DNA (mtDNA) und nicht von nuklearer DNA kodiert wird.
Dieses Peptid gehört zu einer neu entdeckten Klasse biologisch aktiver Moleküle, die als mitochondriale Peptide (MDPs – Mitochondrial-Derived Peptides) bezeichnet werden, zu denen auch Humanin gehört. MOTS-c wird von einem kurzen offenen Leserahmen (sORF) kodiert, der sich innerhalb des mitochondrialen 12S-rRNA-Gens befindet.
Die Entdeckung von MOTS-c hat das Paradigma der Betrachtung der Mitochondrien verändert – von „terminalen” Organellen, die ausschließlich für die Energieproduktion zuständig sind, hin zu aktiven Regulatoren metabolischer Prozesse, die mit dem Zellkern und anderen Geweben des Körpers kommunizieren.
Die Konzentration von MOTS-c im Plasma und in den Geweben (insbesondere in der Skelettmuskulatur) nimmt mit dem Alter ab. Bei jungen Menschen ist der Blutspiegel um 11-21% höher als bei mittelalten und älteren Personen.
Wirkmechanismus
Der Wirkmechanismus von MOTS-c beruht auf einer einzigartigen mito-nukleären Kommunikation und der Aktivierung zentraler Stoffwechselwege:
Aktivierung des AMPK-Signalwegs – MOTS-c hemmt den Folatzyklus und die damit verbundene de-novo-Purinsynthese, was zur Akkumulation von AICAR (5-aminoimidazol-4-carbonsäure-Ribonukleotid) führt – einem endogenen Aktivator der AMP-aktivierten Proteinkinase (AMPK). AMPK ist der wichtigste Regulator der zellulären Energiehomöostase und steuert die Glukoseaufnahme, die Fettsäureoxidation und die mitochondriale Biogenese.
Translokation in den Zellkern – Unter Bedingungen metabolischen Stresses (z. B. bei körperlicher Belastung, Kalorienrestriktion, Hyperglykämie) transloziert MOTS-c in einem AMPK-abhängigen Mechanismus von den Mitochondrien in den Zellkern. Im Zellkern reguliert das Peptid die Genexpression durch Bindung an mit ARE (Antioxidant Response Elements) assoziierte Transkriptionsfaktoren, einschließlich NRF2.
Regulation der Genexpression – MOTS-c beeinflusst die Transkription von mehr als 1.000 Genen, die mit Stoffwechsel, Proteostase, Stressantwort und antioxidativer Abwehr verbunden sind. Das Peptid aktiviert die Expression schützender mitochondrialer Gene und hemmt proinflammatorische Gene.
Endokrinähnliche Wirkung – MOTS-c wirkt nicht nur intrazellulär, sondern auch als Signalaktor mit parakriner und endokriner Wirkung. Das Peptid ist im Blutplasma nachweisbar, und sein Spiegel steigt beim Menschen nach körperlicher Belastung an.
Gewebespezifische Interaktion – Untersuchungen aus dem Jahr 2024 zeigten, dass MOTS-c direkt an die Proteinkinase CK2α bindet, mit gegensätzlichen Effekten in verschiedenen Geweben: Aktivierung in der Skelettmuskulatur (Förderung der Muskelfunktion) und Hemmung im Fettgewebe (Reduktion der Lipidakkumulation).
Richtungen der wissenschaftlichen Forschung
MOTS-c ist Gegenstand intensiver präklinischer Forschung als potenzielles Bewegungsmimetikum und Anti-Aging-Intervention.
Studien zum Glukosestoffwechsel und zur Insulinresistenz
Grundlegende Studien des Teams von Cohen zeigten, dass MOTS-c alters- und fettreichdiätbedingte Insulinresistenz bei Mäusen verhindert. Die Verabreichung des Peptids (5 mg/kg/Tag) über 7 Tage verbesserte die Insulinsensitivität des gesamten Organismus (der GIR-Index im euglykämisch-hyperinsulinämischen Clamp), insbesondere in der Skelettmuskulatur (IS-GDR). Bei älteren Mäusen (12 Monate) stellte MOTS-c die Insulinsensitivität auf die bei jungen Tieren (3 Monate) beobachteten Werte wieder her.
Studien zur körperlichen Leistungsfähigkeit und zum Muskelaltern
In einer bahnbrechenden Studie aus dem Jahr 2021 (Reynolds et al., Nature Communications) wurde gezeigt, dass MOTS-c die körperliche Leistungsfähigkeit bei jungen (2 Monate), mittelalten (12 Monate) und alten (22 Monate) Mäusen signifikant erhöht. Eine intermittierende Gabe von MOTS-c (3x pro Woche), die sogar im fortgeschrittenen Alter (23,5 Monate) begonnen wurde, verbesserte die Griffkraft, Gangparameter, die Leistungsfähigkeit im Gehtest und die glykämische Kontrolle. Studien zeigten, dass körperliche Belastung beim Menschen die endogene MOTS-c-Expression in Skelettmuskulatur und Kreislauf induziert.
Studien zu Adipositas
In Modellen einer durch fettreiche Ernährung (60% der Kalorien aus Fett) induzierten Adipositas verhinderte eine 8-wöchige Gabe von MOTS-c (0,5 mg/kg/Tag) die Gewichtszunahme und die Akkumulation von Fettgewebe. Der Mechanismus umfasste die Aktivierung von AMPK und eine verbesserte Fettsäureoxidation.
Studien zu altersassoziierten metabolischen Erkrankungen
MOTS-c wird im Zusammenhang mit einer Reihe altersbedingter Erkrankungen untersucht: Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen (Schutz von Kardiomyozyten vor Ischämie), Osteoporose, postmenopausale Adipositas sowie neurodegenerative Erkrankungen (einschließlich Alzheimer-Krankheit). Polymorphismen des für MOTS-c kodierenden Gens wurden mit Langlebigkeit in menschlichen Populationen in Verbindung gebracht.
Studien zu Fibrose und Lungenerkrankungen
Neuere Studien (2025) zeigten, dass MOTS-c der durch Diabetes induzierten Leberfibrose über den Keap1-Nrf2-Smad2/3-Signalweg entgegenwirkt. Das Peptid wird auch im Zusammenhang mit der Fibroblasten-Dysfunktion bei der altersassoziierten chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) untersucht.
Klinische Studien
CohBar Inc. entwickelte ein stabileres MOTS-c-Analogon (CB4211), das klinische Studien der Phase Ia/Ib bei nichtalkoholischer Steatohepatitis (NASH) und Adipositas durchlief. Das Präparat zeigte ein günstiges Sicherheitsprofil und erste Wirksamkeitssignale bei der Reduktion des Lebergehalts an Fett.
Wissenschaftlicher Kontext
MOTS-c steht für ein neues Paradigma in der Mitochondrienbiologie und der interzellulären Kommunikation. Die Entdeckung, dass Mitochondrien – die über ein eigenes, separates Genom verfügen – aktive Signalpeptide kodieren, die die Stoffwechselprozesse des gesamten Organismus regulieren, eröffnet neue Forschungsrichtungen zu Alterung und Stoffwechselerkrankungen.
Das Peptid wird als „Bewegungsmimetikum” bezeichnet, da seine metabolischen Effekte (AMPK-Aktivierung, verbesserte Insulinsensitivität, Stimulation der mitochondrialen Biogenese) den durch regelmäßige körperliche Aktivität induzierten Anpassungen ähneln. Darüber hinaus führt körperliche Belastung selbst zur Freisetzung von endogenem MOTS-c.
Der altersbedingte Rückgang der MOTS-c-Spiegel korreliert mit der Entwicklung von Insulinresistenz, Sarkopenie und anderen altersassoziierten metabolischen Dysfunktionen. Dies legt nahe, dass sich im Alter ansammelnde mtDNA-Mutationen zu einer verminderten Produktion schützender Peptide, einschließlich MOTS-c und Humanin, führen könnten.
Sicherheitsprofil in Studien
In präklinischen Studien zeigte MOTS-c ein günstiges Sicherheitsprofil ohne beobachtete toxische Effekte über einen breiten Dosisbereich. Das Peptid ist ein natürlicher Bestandteil des Körpers, was potenziell das Risiko einer Immunogenität verringert.
In klinischen Phase-I-Studien des Analogs CB4211 wurden keine schweren unerwünschten Ereignisse berichtet. Das langfristige Sicherheitsprofil der exogenen Verabreichung von MOTS-c beim Menschen erfordert jedoch weitere Studien.
MOTS-c steht auf der Liste der von USADA (U.S. Anti-Doping Agency) überwachten Substanzen aufgrund seiner potenziell leistungssteigernden Wirkung.
Bibliographie – neueste wissenschaftliche Studien
- Lee C, Zeng J, Drew BG, et al. The mitochondrial-derived peptide MOTS-c promotes metabolic homeostasis and reduces obesity and insulin resistance. Cell Metab. 2015;21(3):443-454. PubMed
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