FAQ

Wann fangen wir an zu altern? Kann der Alterungsprozess aufgehalten werden? Wie wird man gesund alt? Hier beantworten wir die wichtigsten Fragen rund ums Altern.

 

Was bedeuten die Begriffe Lebenserwartung, Lebensdauer, Langlebigkeit und Gesundheitsspanne?

Auch wenn einige dieser Begriffe austauschbar klingen, ist es wichtig, die genaue Definition zu kennen. Die Lebenserwartung beschreibt die Zeit, die ein Lebewesen voraussichtlich leben wird, basierend auf dem Jahr seiner Geburt sowie auf seinem aktuellen Alter und verschiedenen demographischen Faktoren, einschließlich des Geschlechts. Sie ist immer statistisch definiert als die durchschnittliche Anzahl der in einem bestimmten Alter verbleibenden Lebensjahre. Die Lebenserwartung ist also im Grunde die durchschnittliche Lebensdauer einer Bevölkerung. Im Gegensatz dazu ist die maximale Lebensdauer die Zeit, die ein oder mehrere Mitglieder einer Bevölkerung zwischen Geburt und Tod höchstens beobachtet wurden zu überleben. Die älteste Frau der Welt wurde über 122 Jahre alt, weswegen die maximale Lebensdauer des Menschen oft mit 120 Jahren angegeben wird [1].  Der Begriff Langlebigkeit beschreibt die Fähigkeit, ein langes Leben zu führen, das über das artspezifische durchschnittliche Sterbealter hinausgeht [2]. Langlebigkeit kann als die durchschnittliche Lebensdauer unter idealen Bedingungen betrachtet werden. Der Begriff Gesundheitsspanne beschreibt die Zeitspanne, in der eine Person innerhalb seiner Lebensdauer gesund ist. Die Gesundheitsspanne ist also kürzer oder höchstens genauso lange wie die Lebensspanne und ein Mensch kann schon früh im Leben erkranken, aber immer noch mehrere Jahre leben [3].

Quellen:

  1. Dong, X., B. Milholland, and J. Vijg, Evidence for a limit to human lifespan. Nature, 2016. 538(7624): p. 257-259.
  2. De Benedictis, G. and C. Franceschi, The unusual genetics of human longevity. Sci Aging Knowledge Environ, 2006. 2006(10): p. pe20.
  3. Kaeberlein, M., How healthy is the healthspan concept? Geroscience, 2018. 40(4): p. 361-364.

 

 

Wann fängt das Altern an?

Im Allgemeinen kann man sagen, dass das Altern nach der Entwicklungsphase zu einem Zeitpunkt beginnt, an dem der Körper reif ist. Beim Menschen kann dies ungefähr auf das Alter von 20 Jahren festgelegt werden. Dies ist der Zeitpunkt, an dem die klassischen Zeichen des Alterns sichtbar werden, wie z.B. das Auftreten von Falten oder die Abnahme der Leistungsfähigkeit und Ausdauer. Die Geschwindigkeit, mit der jeder Mensch altert, kann unterschiedlich sein, was hauptsächlich auf verschiedene Umweltfaktoren und den Beitrag der genetischen Veranlagung zurückzuführen ist. Die allgemeinen Alterungsprozesse, die für das Altern verantwortlich sind, sind jedoch vermutlich bei jedem Menschen gleich.

Was ist das biologische Alter?

Wenn man nach dem Alter gefragt wird, gibt man in der Regel das chronologische Alter an, d.h. die Anzahl der Jahre, die man gelebt hat. Das chronologische Alter sagt jedoch nicht viel über den aktuellen Zustand des Körpers aus: Während der eine Mensch mit 50 Jahren noch problemlos einen Marathon laufen kann, ist der andere bereits erschöpft vom Treppensteigen in den ersten Stock. Um herauszufinden, in welchem Zustand sich der Körper tatsächlich befindet, kann das biologischen Alter ermittelt werden. Dazu werden verschiedene Indikatoren des menschlichen Körpers analysiert, so genannte Biomarker. Biomarker des Alterns sind Merkmale, die eine bessere Vorhersage des tatsächlichen Funktionszustandes des Organismus in einem höheren Alter erlauben und zuverlässiger sind als das chronologische Alter [1]. Dazu gehören z.B. Blutdruck, Sehvermögen, Gehör und Gelenkbeweglichkeit. Darüber hinaus zählen die Länge der Telomere und bestimmte Proteine in der Blutbahn zu den messbaren Biomarkern. Der wohl bekannteste im Blut messbare Biomarker ist das Cholesterin, aber auch bestimmte Entzündungsmarker eignen sich zur Bestimmung des biologischen Alters [2]. Ein weiterer Biomarker, der die Bestimmung des biologischen Alters ermöglicht, ist die epigenetische Uhr [3]. Die Werte dieser Biomarker ergeben zusammen das geschätzte biologische Alter.

Quellen:

  1. Jazwinski, S.M. and S. Kim, Examination of the Dimensions of Biological Age. Front Genet, 2019. 10: p. 263.
  2. Jylhävä, J., N.L. Pedersen, and S. Hägg, Biological Age Predictors. EBioMedicine, 2017. 21: p. 29-36.
  3. Horvath, S. and K. Raj, DNA methylation-based biomarkers and the epigenetic clock theory of ageing. Nat Rev Genet, 2018. 19(6): p. 371-384.

Was ist die epigenetische Uhr?

Die Epigenetik befasst sich mit chemischen und strukturellen Veränderungen des genetischen Materials, die die Abfolge der DNA-Bausteine nicht beeinflussen. Diese Veränderungen können unter anderem durch Umwelteinflüsse hervorgerufen werden und sind z.B. für die Unterschiede zwischen eineiigen Zwillingen mit gleicher DNA-Sequenz verantwortlich. Das Muster der DNA-Methylierung, eine spezifische epigenetische Markierung, verändert sich in alternden Zellen [1]. Der Alternsforscher Steve Horvath entwickelte einen Algorithmus zur Extraktion von DNA-Methylierungsstellen, der das biologische Alter vorhersagen kann. Seine epigenetische Uhr basiert auf einem Satz von 353 DNA-Methylierungsstellen, die ausreichen, um das biologische Alter in verschiedenen Zellen und Geweben genau vorherzusagen [2]. Die epigenetische Uhr kann dazu verwendet werden, das biologische Alter einer Person zu bestimmen, was bald dazu beitragen könnte, Diagnosen und die Klassifizierung von Krankheiten in der medizinischen Forschung zu verbessern.

Quellen:

  1. Bocklandt, S., et al., Epigenetic predictor of age. PLoS One, 2011. 6(6): p. e14821.
  2. Horvath, S., DNA methylation age of human tissues and cell types. Genome Biol, 2013. 14(10): p. R115.

Welche Rolle spielen die Gene?

Die genetische Veranlagung eines jeden Menschen hat einen Einfluss auf den Alterungsprozess und damit auf die persönliche Lebenserwartung. Vergleicht man die Lebensspanne von eineiigen Zwillingen beim Menschen, so kann der Einfluss der Gene auf etwa 10-15 Prozent geschätzt werden [1]. Im Vergleich zu den Genen spielen der individuelle Lebensstil und äussere Einflüsse eine viel entscheidendere Rolle beim Altern.

Bei einigen Modellorganismen ist bekannt, dass Gene einen direkten Einfluss auf die Lebenserwartung haben. Sowohl beim Wurm Caenorhabditis elegans als auch bei der Taufliege Drosophila melanogaster führt die Inaktivierung bestimmter Gene sogar zu einer Verdoppelung der Lebenserwartung [2, 3]. Die Tatsache, dass sich solche lebensverlängernden Genmutationen in der freien Wildbahn nicht etabliert haben, lässt jedoch auf negative Auswirkungen der Genmutationen schließen, die die Vorteile der Langlebigkeit überschatten.

Quellen:

  1. Melzer, D., L.C. Pilling, and L. Ferrucci, The genetics of human ageing. Nature Reviews Genetics, 2020. 21(2): p. 88-101.
  2. Piper, M.D.W. and L. Partridge, Drosophila as a model for ageing. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis, 2018. 1864(9 Pt A): p. 2707-2717.
  3. Tissenbaum, H.A., Using C. elegans for aging research. Invertebr Reprod Dev, 2015. 59(sup1): p. 59-63.

Warum leben Frauen länger als Männer?

Überall auf der Welt leben Frauen länger als Männer [1]. Und dies gilt nicht nur für den Menschen, sondern auch für viele andere Säugetierarten [2]. Die höhere Lebenserwartung von Frauen wird oft darauf zurückgeführt, dass Frauen sich im Allgemeinen gesünder ernähren und mehr auf ihre Gesundheit achten. Im Durchschnitt gehen Frauen früher und häufiger zum Arzt als Männer, sie trinken in der Regel weniger Alkohol, konsumieren weniger Tabak und achten mehr auf gesunde Ernährung [3, 4]. Darüber hinaus umfassen die Statistiken zur Lebenserwartung auch Selbstmordfälle, die bei Männern deutlich häufiger vorkommen als bei Frauen [5, 6]. Möglicherweise gibt es aber auch eine genetische Komponente, die Frauen länger leben lässt. Der Vorteil für Frauen könnte das doppelte X-Chromosom sein [2]. Während Frauen zwei X-Chromosomen haben, besitzen Männer ein X-Chromosom und ein Y-Chromosom. Wichtige genetische Informationen des X-Chromosoms sind daher bei Frauen doppelt vorhanden und können mögliche Genmutationen und Defekte des anderen X-Chromosoms ausgleichen. Dies ist bei Männern nicht der Fall und ist z.B. für die bei Männern viel häufiger auftretende Rot-Grün-Sehschwäche verantwortlich. Entscheidend für das Altern könnte sein, dass das X-Chromosom auch Genabschnitte enthält, die das Immunsystem des Körpers beeinflussen [7]. Sind diese Genabschnitte bei Männern defekt, können sie nicht durch ein zweites, fehlerfreies X-Chromosom kompensiert werden. Neben den unterschiedlichen Geschlechtschromosomen wird auch der Einfluss von geschlechtsspezifischen Hormonen auf den Alterungsprozess diskutiert. So wird ein möglicher Zusammenhang zwischen dem Hormon Testosteron und Risikoverhalten sowie der erhöhten Rate von Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Männern vermutet [8, 9].

Quellen:

  1. Esteban Ortiz-Ospina, D.B. Why do women live longer than men? Our World in Data 2018.
  2. Xirocostas, Z.A., S.E. Everingham, and A.T. Moles, The sex with the reduced sex chromosome dies earlier: a comparison across the tree of life. Biology Letters, 2020. 16(3): p. 20190867.
  3. Griswold, M.G., et al., Alcohol use and burden for 195 countries and territories, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. The Lancet, 2018. 392(10152): p. 1015-1035.
  4. Oksuzyan, A., et al., Sex differences in health and mortality in Moscow and Denmark. European Journal of Epidemiology, 2014. 29(4): p. 243-252.
  5. Kiely, K.M., B. Brady, and J. Byles, Gender, mental health and ageing. Maturitas, 2019. 129: p. 76-84.
  6. Miranda-Mendizabal, A., et al., Gender differences in suicidal behavior in adolescents and young adults: systematic review and meta-analysis of longitudinal studies. International journal of public health, 2019. 64(2): p. 265-283.
  7. Libert, C., L. Dejager, and I. Pinheiro, The X chromosome in immune functions: when a chromosome makes the difference. Nature Reviews Immunology, 2010. 10(8): p. 594-604.
  8. Roberts, M.L., K.L. Buchanan, and M.R. Evans, Testing the immunocompetence handicap hypothesis: a review of the evidence. Animal Behaviour, 2004. 68(2): p. 227-239.
  9. Stanton, S.J., S.H. Liening, and O.C. Schultheiss, Testosterone is positively associated with risk taking in the Iowa Gambling Task. Hormones and Behavior, 2011. 59(2): p. 252-256.

Was passiert im Alter in unserem Körper?

Jeder kennt die klassischen Zeichen des Alterns wie graue Haare und Falten. Einige Anzeichen lassen sich jedoch viel früher erkennen. Bereits ab dem Alter von 20 Jahren machen sich viele klassische Alterserscheinungen am menschlichen Körper bemerkbar. Falten werden sichtbar, weil die Haut durch den Verlust von Kollagen, Elastin und Hyaluronsäure ihre Elastizität verliert. Die Ausdauer nimmt ab, weil die Produktion der Lungenbläschen zurückgeht, was zu einem geringeren Atemvolumen und weniger Sauerstoff im Blut führt. Die Anzahl der Haarzellen in der Gehörschnecke (Cochlea) sinkt, was dazu führt, dass wir hohe Töne zunehmend schlechter hören. Im Alter von 25 Jahren nimmt die Fruchtbarkeit bei Frauen und der Testosteronspiegel bei Männern ab. Wenig später vermindert sich auch die Spermiendichte bei Männern. Ab dem 30. Lebensjahr nimmt die Elastizität des Knorpels langsam ab und bestimmte Bewegungen werden schwieriger. Ab diesem Zeitpunkt werden auch die Bandscheiben dünner. Ab dem 35. Lebensjahr werden die ersten grauen Haare sichtbar, weil sich die Melaninproduktion verlangsamt und später sogar ganz zum Erliegen kommt. Im Alter von etwa 40 Jahren kommt es zu einer Verdickung der Augenlinse und einem Verlust der Linsenflexibilität (Presbyopie) und das Lesen wird schwieriger. Ab dem Alter von 55 Jahren nimmt der Muskelabbau zu und der Körper verändert sein Muskel-Fett-Verhältnis in Richtung Fett. Der Alterungsprozess macht sich nun dadurch bemerkbar, dass die Blutgefässe verkalken und dadurch der Blutdruck ansteigt. Die ersten Organe wie Niere und Leber beginnen weniger effizient zu funktionieren, was bedeutet, dass die Entgiftung des Körpers langsamer voranschreitet. Mit zunehmendem Alter werden neurodegenerative Krankheiten wie Demenz (z.B. Alzheimer), Parkinson, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs immer häufiger, um nur einige der häufigsten altersbedingten Erkrankungen zu nennen.

Lässt sich das Altern bremsen?

Obwohl wir nicht erwarten können, den menschlichen Alterungsprozess vollständig aufzuhalten, zeigen die dem Alterungsprozess zugrundeliegenden molekularen Mechanismen, wie sie in den neun Kennzeichen des Alterns skizziert sind, dass das Altern durch bestimmte zelluläre Prozesse reguliert wird. Durch die Beeinflussung dieser Prozesse könnte es möglich sein, den Alterungsprozess zu verlangsamen und unsere Gesundheit im Alter zu verbessern.

Weniger essen und älter werden: Der Einfluss der Ernährung auf den Alterungsprozess

Bei den meisten Tieren sind Bewegung und Ernährung die Haupteinflüsse auf die Geschwindigkeit des Alterns. Bei verschiedenen Tieren führt eine Reduzierung der Nahrungsaufnahme (Nahrungsrestriktion) zu einem gesünderen und oft längeren Leben [1]. Es scheint jedoch nicht so sehr die Menge der Nahrung zu sein, die wir zu uns nehmen, die den Alterungsprozess des Körpers beeinflusst, sondern vielmehr das, was wir essen. Die einzelnen Nährstoffe in der Nahrung wirken sich direkt auf die Gesundheit und den Alterungsprozess eines Tieres aus [2]. Die Abteilung von Linda Partridge hat zum Beispiel herausgefunden, dass Taufliegen, die mit einem hohen Gehalt an Proteinen und Aminosäuren gefüttert werden, früher sterben als Fliegen, die mit einer ausgewogenen Ernährung gefüttert werden [3]. Umgekehrt hat eine Studie gezeigt, dass sich eine reduzierte Aufnahme bestimmter Aminosäuren positiv auf die Gesundheit auswirkt - auch beim Menschen [4, 5]. Diese Befunde legen nahe, dass insbesondere der Verzicht auf eine proteinreiche Ernährung die Lebensspanne verlängern und die Gesundheit im Alter verbessern könnte. Allerdings sind die meisten für Modellorganismen vorteilhaften Ernährungsweisen für den Menschen nur schwer einzuhalten, so dass weitere Forschung zu diesem Thema notwendig ist.

Junge Darmbakterien

Die Nahrung, die wir essen, und die Menge davon, hat also einen direkten Einfluss auf unsere Gesundheit und den Alterungsprozess. Aber auch die Bakterien in unserem Darm, die bei der Verdauung der Nahrung helfen, scheinen einen direkten Einfluss auf unsere Gesundheit und den Alterungsprozess zu haben. Dario Riccardo Valenzano, Forschungsgruppenleiter an unserem Institut, erforscht den Einfluss von Darmbakterien auf den Alterungsprozess. Seine Forschungsgruppe untersucht die Alterung beim Türkisen Prachtgrundkärpfling und konnte zeigen, dass alte Fische länger aktiv bleiben und bis zu 40 Prozent länger leben, wenn sie die Darmbakterien von jungen Fischen erhalten [6]. Die Zusammensetzung der Mikroorganismen im Darm der Fische, die sogenannte Darmflora, scheint also einen direkten Einfluss auf den Alterungsprozess zu haben. Die Mikroorganismen beeinflussen u.a. die Nahrungsaufnahme, den Stoffwechsel und die Immunabwehr. Mit zunehmendem Alter verändert sich die Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaft im Darm [7]. Die Vielfalt der Bakterien, die in der Jugend für einen gesunden Darm sorgen, nimmt ab und unter den noch vorhandenen Bakterien findet sich ein größerer Anteil an Krankheitserregern. Wie genau die Darmbakterien die Lebensspanne beeinflussen, ist Gegenstand der aktuellen Forschung in der Forschungsgruppe von Dario Riccardo Valenzano. Interessanterweise zeigt die Darmflora des Türkisen Prachtgrundkärpflings große Ähnlichkeiten mit der des Menschen, sodass die Ergebnisse auch für die menschliche Alterung von Bedeutung sein könnten.

Das Recyclingprogramm der Zelle: Autophagie und der TOR-Signalweg

Die Menge der Nährstoffe, die wir über die Nahrung aufnehmen, beeinflusst die Verfügbarkeit von Nährstoffen in den Zellen. Wenn die Nährstoffe in den Zellen knapp werden, weil eine geringe Menge an Nahrung aufgenommen wurde, aktivieren unsere Zellen einen Recycling-Mechanismus, der Autophagie genannt wird. Der Begriff "Autophagie" kommt aus dem Lateinischen und bedeutet "Selbstverzehr". Denn durch den Prozess der Autophagie werden Bestandteile innerhalb unserer Zellen abgebaut, um sie zu recyceln und die einzelnen Bausteine wieder zu verwenden.
Inzwischen weiß man nicht nur, dass der Prozess der Autophagie mit dem Alter abnimmt, sondern auch, dass eine Aktivierung der Autophagie positive Auswirkungen auf die Gesundheit und die Lebensspanne eines Organismus hat [8]. Die Rolle der Autophagie im Alterungsprozess wird in der Arbeitsgruppe von Martin Graef untersucht.
Die Aktivierung der Autophagie hängt direkt von der Verfügbarkeit von Nährstoffen und dem Energiestatus der Zelle ab. Daher ist ihre Regulation mit einem Netzwerk von molekularen Signalwegen verknüpft. Das sogenannte "IIT-Netzwerk" wird aktiviert, wenn nur eine geringe Menge an Aminosäuren in der Zelle vorhanden ist und findet sich in einer Vielzahl von Organismen, von der Taufliege bis zum Menschen [1]. Das Netzwerk steuert Entwicklung, Zellteilung, Wachstum, Vermehrung und die Reaktion auf Stress. Ähnlich einem sehr präzisen Sensor misst das IIT-Netzwerk den Nährstoffstatus im Körper und passt die Stoffwechselprozesse entsprechend an, basierend auf dem Bedarf und der Verfügbarkeit von Nahrung [9]. Eine reduzierte Nahrungsaufnahme, wie bei einer sogenannten Nahrungsrestriktion, stoppt offenbar die Aktivität des Netzwerks.
Einer der Signalwege des IIT-Netzwerks ist der TOR-Signalweg. TOR verknüpft Signale wie Energie-, Ernährungs- und Stressstatus mit grundlegenden zellulären Aktivitäten. Man kann durchaus sagen, dass TOR der Hauptregulator des zellulären Stoffwechsels ist [10]. Ist der TOR-Signalweg aktiv, werden vermehrt zelluläre Funktionen aktiviert, die für Zellwachstum und -teilung verantwortlich sind. Die Deaktivierung des TOR-Signalweges hingegen aktiviert den Prozess der Autophagie, der sich positiv auf die Gesundheit auswirkt. Die genaue Regulation von TOR ist daher ein äußerst interessanter Forschungsgegenstand für die Alterungsforschung.

Mitochondrien: Mehr als nur Produktionsstätten für Energie

Die meiste Energie der Zelle wird von kleinen Bestandteilen innerhalb unserer Zellen produziert, den sogenannten Mitochondrien. Obwohl Mitochondrien vor allem für ihre Rolle in der Energieerzeugung bekannt sind, sind sie tatsächlich an über 1000 Stoffwechselwegen einer Zelle beteiligt, was ihre korrekte Funktion für die Gesundheit eines Organismus essentiell macht.
Mitochondrien sind für die Alternsforschung besonders interessant, weil sie bei der Energieerzeugung radikale Sauerstoffspezies (ROS) erzeugen. ROS können alle Moleküle einer Zelle schädigen und wurden daher lange Zeit als Ursache für den Alterungsprozess angesehen. Neuere Erkenntnisse zeigen jedoch, dass sowohl zu hohe als auch zu niedrige ROS-Werte ungesund sind. Das bedeutet, dass die von den Mitochondrien produzierten Radikale in genau der richtigen Menge am besten für unsere Gesundheit und den Alterungsprozess sind [11].
Da Mitochondrien die Energie für die Zelle bereitstellen, beeinflussen ihre Aktivität und Funktionalität direkt den Energiestatus einer Zelle. Die Menge der von den Mitochondrien erzeugten Energie wird über einen spezifischen Signalweg gemessen und beeinflusst das weitere Verhalten einer Zelle. Steht zum Beispiel viel Energie zur Verfügung, wird der TOR-Signalweg aktiviert, der unter anderem für Zellwachstum und Zellteilung sorgt. Ist das Energieniveau in der Zelle niedrig, wird der TOR-Signalweg gehemmt und stattdessen Autophagie angeschaltet [12].
Da wir unsere Energie in erster Linie durch die Umwandlung von Nährstoffen erhalten, ist es nicht verwunderlich, dass eine reduzierte Nahrungsaufnahme auch die der Zelle zur Verfügung stehende Energiemenge reduziert. Infolgedessen wird der Prozess der Autophagie verstärkt eingeschaltet. Andererseits erklärt die Funktion der Mitochondrien zum Teil, warum Bewegung so vorteilhaft für Gesundheit und Alterung sein kann. Bei körperlicher Aktivität werden zum Beispiel etwas höhere Mengen an ROS freigesetzt, die sich in dieser Menge nachweislich positiv auf die Gesundheit auswirken. Außerdem verbraucht der Körper beim Sport viel Energie, was wiederum Autophagie aktiviert [13, 14].

Gibt es dafür keine Pille? - Wirkstoffe, die das Altern möglicherweise aufhalten

Derzeit ist kein Medikament oder Behandlung bekannt, die nachweislich die Lebensspanne von Menschen verlängern können. Bei Versuchstieren wie Würmern, Fliegen und Mäusen ist es jedoch bereits möglich, durch verschiedene Eingriffe die Lebensdauer zu erhöhen und die Gesundheit zu verbessern. Nahrungsrestriktion kann bei verschiedenen Tierarten die gesunde Lebensspanne verlängern [1]. Obwohl eine reduzierte Nahrungsaufnahme auch bestimmte Aspekte der menschlichen Gesundheit verbessert, haben Menschen Probleme, sich an eine solche Ernährungsweise zu halten. Daher werden verschiedene Wirkstoffe erforscht, die auf die Mechanismen abzielen, die die gesundheitlichen Vorteile einer Nahrungsrestriktion vermitteln. Menschen, die auch bei optimaler Ernährung nicht in der Lage sind, ihr Leben zu verlängern, könnten dennoch von solchen Wirkstoffen profitieren.
So ist das Medikament Rapamycin eine der bisher vielversprechendsten Anti-Ageing-Substanzen [15]. Rapamycin ist nach "Rapa Nui" benannt, der einheimischen Übersetzung für die Osterinseln, wo der Wirkstoff in einer Bodenprobe als bakterielles Stoffwechselprodukt entdeckt wurde. Ursprünglich gaben diese Bakterien Rapamycin in den Boden ab, um das Wachstum von konkurrierenden Pilzen zu stoppen und selbst möglichst viele Nährstoffe aufzunehmen. Rapamycin wurde zuerst als immunsuppressives Medikament nach Nierentransplantationen verschrieben [16]. Interessanterweise hat Rapamycin einen sehr positiven Effekt auf die Gesundheit im Alter und die Lebenserwartung im Allgemeinen. Rapamycin erreicht diesen Effekt, indem es den TOR-Signalweg ausschaltet und damit den Prozess der Autophagie aktiviert. Werden z. B. Taufliegen mit Rapamycin behandelt, steigt ihre Lebenserwartung deutlich an [17]. Die Abteilung von Linda Partridge konnte die Lebenserwartung von Taufliegen um fast 50 Prozent erhöhen, wenn ihnen Rapamycin und zwei weitere Substanzen verabreicht wurden [18].
Ein weiteres untersuchtes mögliches Anti-Ageing-Präparat ist Metformin. Metformin wird zur Behandlung von Diabetes eingesetzt und hemmt u.a. die Neubildung von Glukose in der Leber [19]. Mäuse, die mit Metformin gefüttert werden, leben länger und Metformin ist ein sicheres Medikament ohne ernsthafte Nebenwirkungen. Deshalb wurde es für die erste klinische Studie eines Medikaments gegen das "Altern" beim Menschen ausgewählt, die sogenannte TAME-Studie, die in den USA mit dreitausend Teilnehmer*innen geplant ist.
Auch verschiedene sogenannte Senolytika, die gezielt den Zelltod in seneszenten, d. h. sich nicht mehr teilenden Zellen, einleiten [20], werden auf ihre Wirkung auf das Altern hin untersucht. Eine solche Substanz heißt Tanespimycin und hat im Modellorganismus Caenorhabditis elegans, einem in der Grundlagenforschung häufig verwendeten Fadenwurm, eine Anti-Ageing-Wirkung gezeigt. Tanespimycin reduziert die Zahl der seneszenten Zellen und damit auch die Zahl der von ihnen abgesonderten Moleküle, die eine chronische Infektion verursachen [21]. Ob sich Tanespimycin wirklich als Anti-Ageing-Wirkstoff beim Menschen eignet, muss noch gezeigt werden. Der Einsatz ist mit schweren Nebenwirkungen verbunden.

Es gibt also bereits einige vielversprechende Medikamente, die in Zukunft unseren Alterungsprozess verlangsamen könnten. Ob sie für den Einsatz beim Menschen geeignet sind und ob sie als Anti-Ageing-Mittel halten, was sie versprechen, muss noch genauer erforscht werden.

Quellen:

  1. Fontana, L., L. Partridge, and V. D. Longo, Extending healthy life span--from yeast to humans. Science, 2010. 328(5976): p. 321-326.
  2. Simpson, S. J., et al., Dietary protein, aging and nutritional geometry. Ageing Res Rev, 2017. 39: p. 78-86.
  3. Grandison, R. C., M. D. Piper, and L. Partridge, Amino-acid imbalance explains extension of lifespan by dietary restriction in Drosophila. Nature, 2009. 462(7276): p. 1061-1064.
  4. Juricic, Paula, Sebastian Grönke, and Linda Partridge, Branched-chain amino acids have equivalent effects to other essential amino acids on lifespan and aging-related traits in Drosophila. The Journals of Gerontology: Series A, 2020. 75(1): p. 24-31.
  5. Fontana, Luigi, et al., Decreased consumption of branched-chain amino acids improves metabolic health. Cell reports, 2016. 16(2): p. 520-530.
  6. Smith, P., et al., Regulation of life span by the gut microbiota in the short-lived African turquoise killifish. Elife, 2017. 6.
  7. O'Toole, P. W. and I. B. Jeffery, Gut microbiota and aging. Science, 2015. 350(6265): p. 1214-1215.
  8. He, L. Q., J. H. Lu, and Z. Y. Yue, Autophagy in ageing and ageing-associated diseases. Acta Pharmacol Sin, 2013. 34(5): p. 605-611.
  9. Partridge, L., et al., Ageing in Drosophila: the role of the insulin/Igf and TOR signalling network. Exp Gerontol, 2011. 46(5): p. 376-381.
  10. Dobrenel, Thomas, et al., TOR Signaling and Nutrient Sensing. Annual Review of Plant Biology, 2016. 67(1): p. 261-285.
  11. Sies, Helmut and Dean P. Jones, Reactive oxygen species (ROS) as pleiotropic physiological signalling agents. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2020. 21(7): p. 363-383.
  12. Papadopoli, D., et al., mTOR as a central regulator of lifespan and aging. F1000Res, 2019. 8.
  13. Brunetta, Henver S., et al., Mitochondrial ROS and Aging: Understanding Exercise as a Preventive Tool. Journal of Science in Sport and Exercise, 2020. 2(1): p. 15-24.
  14. Watson, K. and K. Baar, mTOR and the health benefits of exercise. Semin Cell Dev Biol, 2014. 36: p. 130-139.
  15. Selvarani, Ramasamy, Sabira Mohammed, and Arlan Richardson, Effect of rapamycin on aging and age-related diseases—past and future. GeroScience, 2020.
  16. Morath, C., et al., Sirolimus in renal transplantation. Nephrol Dial Transplant, 2007. 22 Suppl 8: p. viii61-viii65.
  17. Bjedov, I., et al., Mechanisms of life span extension by rapamycin in the fruit fly Drosophila melanogaster. Cell Metab, 2010. 11(1): p. 35-46.
  18. Castillo-Quan, J. I., et al., A triple drug combination targeting components of the nutrient-sensing network maximizes longevity. Proc Natl Acad Sci U S A, 2019. 116(42): p. 20817-20819.
  19. Soukas, A. A., H. Hao, and L. Wu, Metformin as Anti-Aging Therapy: Is It for Everyone? Trends Endocrinol Metab, 2019. 30(10): p. 745-755.
  20. Xu, Ming, et al., Senolytics improve physical function and increase lifespan in old age. Nature Medicine, 2018. 24(8): p. 1246-1256.
  21. Fuentealba, M., et al., Using the drug-protein interactome to identify anti-ageing compounds for humans. PLoS Comput Biol, 2019. 15(1): p. e1006639.

Wie wird man gesund alt?

Der positive Einfluss einer gesunden, ausgewogenen Ernährung auf den Alterungsprozess ist nicht nur eine allgemein bekannte Annahme, sondern wird durch viele wissenschaftliche Studien gestützt [1, 2]. Darüber hinaus haben ausreichend Schlaf und Bewegung einen positiven Einfluss auf altersbedingte Gesundheitsparameter [3, 4]. Auf der anderen Seite gehören chronischer Stress und der Konsum von Alkohol oder Zigaretten zu den Faktoren, die ein gesundes Altern verhindern [5, 6]. Aber auch nicht-biologische Einflüsse sind für den Alterungsprozess von entscheidender Bedeutung, wie z.B. die Wohnsituation, das Bildungsniveau und das soziale und familiäre Umfeld. Wer etwas tun will, um gesund alt zu werden, sollte darauf achten, sich gesund zu ernähren, körperlich fit zu bleiben, ausreichend Schlaf zu bekommen und auf Alkohol und Zigaretten zu verzichten. Wenn möglich, sollten sie chronischen Stress vermeiden und soziale Kontakte pflegen.

Die mediterrane Ernährung kann als "Rezept" für eine gesunde Ernährung angesehen werden: Sie basiert auf einer fleischarmen Ernährung, viel Obst, Gemüse und Nüssen, Fisch und Olivenöl. Studien zeigen, dass die mediterrane Ernährung einen direkten Einfluss auf die Zusammensetzung der Darmbakterien hat [7, 8]. Dadurch wird die Häufigkeit schädlicher Bakterienarten verringert und gleichzeitig die Zahl der Bakterien mit gesundheitsfördernden Eigenschaften erhöht. Darüber hinaus zeigten Probanden mit einer mediterranen Ernährungsweise längere und intaktere Telomere und es wurde ein niedrigeres Niveau an Entzündungsmarkern im Blut gefunden [8, 9]. Der Verzehr von frischem Obst und Gemüse reduziert zudem das Risiko chronischer Krankheiten wie Diabetes oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Quellen:

  1. Moore, K., et al., Diet, nutrition and the ageing brain: current evidence and new directions. Proceedings of the Nutrition Society, 2018. 77(2): p. 152-163.
  2. Pallauf, K., et al., Nutrition and Healthy Ageing: Calorie Restriction or Polyphenol-Rich “MediterrAsian” Diet?Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2013. 2013: p. 707421.
  3. Chaput, J.P., C. Dutil, and H. Sampasa-Kanyinga, Sleeping hours: what is the ideal number and how does age impact this? Nat Sci Sleep, 2018. 10: p. 421-430.
  4. Garatachea, N., et al., Exercise attenuates the major hallmarks of aging. Rejuvenation Res, 2015. 18(1): p. 57-89.
  5. Meryl, H.K., et al., How Environmental Agents Influence the Aging Process. Biomolecules & Therapeutics, 2009. 17(2): p. 113-124.
  6. Schou, A.L., et al., Alcohol consumption, smoking and development of visible age-related signs: a prospective cohort study. J Epidemiol Community Health, 2017. 71(12): p. 1177-1184.
  7. Garcia-Mantrana, I., et al., Shifts on Gut Microbiota Associated to Mediterranean Diet Adherence and Specific Dietary Intakes on General Adult Population. Front Microbiol, 2018. 9: p. 890.
  8. Ghosh, T.S., et al., Mediterranean diet intervention alters the gut microbiome in older people reducing frailty and improving health status: the NU-AGE 1-year dietary intervention across five European countries. Gut, 2020. 69(7): p. 1218.
  9. Boccardi, V., et al., Mediterranean Diet, Telomere Maintenance and Health Status among Elderly. PLOS ONE, 2013. 8(4): p. e62781.

 

Was sind „Blaue Zonen“?

Der Begriff „Blaue Zone“ beschreibt Regionen der Welt, in denen die Menschen überdurchschnittlich lange und bei guter Gesundheit leben und in denen besonders viele Hundertjährige leben. Fünf Regionen sind derzeit als „Blaue Zonen“ bekannt: Okinawa (Japan), Sardinien (Italien), die Nicoya-Halbinsel (Costa Rica), Ikaria (Griechenland) und Loma Linda (Kalifornien, USA) [1]. Alle fünf Regionen weisen gewisse kulturelle Gemeinsamkeiten auf, die als Erklärung für das lange und gesunde Leben herangezogen werden. Dazu gehören eine überwiegend pflanzliche Ernährung und der häufige Verzehr von Gemüse, eine mäßige Kalorienzufuhr und ein geringer Konsum von Tabak und Alkohol. Darüber hinaus halten die Bewohner der „Blauen Zonen“ die Familie für besonders wichtig, das soziale Engagement ist sehr ausgeprägt und sportliche Aktivitäten sind ein integraler Bestandteil des Lebens. So scheinen sozialer Zusammenhalt, Gemeinschaft und Pflege neben einer ausgewogenen Ernährung und einem gesunden Lebensstil entscheidende Faktoren für ein gesundes Altern zu sein [1].

Quelle:

  1. Buettner, D. and S. Skemp, Blue Zones: Lessons From the World's Longest Lived. Am J Lifestyle Med, 2016. 10(5): p. 318-321.

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