Die Auswirkungen des Alterns: Können sie umgekehrt werden?

Falten, graue Haare, schlechtere körperliche und kognitive Gesundheit: Dies sind einige der häufigsten Manifestationen des Alterns. Aber könnte der Alterungsprozess in Zukunft rückgängig gemacht werden? Studien deuten zunehmend darauf hin.

Vereinfacht ausgedrückt wird Altern als Prozess des Älterwerdens definiert, der eine Reihe biologischer Mechanismen umfasst, die im Laufe der Zeit zu einer Verschlechterung der kognitiven und physischen Gesundheit führen.

Natürlich ist Altern unvermeidlich. Während viele von uns gerne die Uhr anhalten und es vermeiden würden, diese Geburtstagskerzen auszublasen – eine unzumutbare Erinnerung daran, dass wir noch ein Jahr älter sind – liegt das jenseits der medizinischen Wissenschaft.

Was jedoch innerhalb eines Tages in Reichweite sein kann, sind Möglichkeiten, die Auswirkungen des Alterns zu reduzieren oder umzukehren, und wir sprechen nicht über Anti-Aging-Gesichtscremes oder kosmetische Chirurgie.

In zunehmendem Maße haben sich Studien auf Strategien konzentriert, die das Altern in seinem Kern bekämpfen könnten – die zellulären Prozesse, die zu altersbedingten Krankheiten und Veränderungen in unserer physischen Erscheinung beitragen, wenn wir älter werden.

In diesem Spotlight erforschen wir die biologischen Ursachen des Alterns, untersuchen, welche Strategien Forscher vorschlagen, um die Auswirkungen des Alterns zu bekämpfen, und schauen, was Sie tun können, um Ihre Chancen auf gesundes Altern zu erhöhen.

Die genetische Alterungstheorie

Viele Forscher glauben, dass die Auswirkungen des Alterns eine Folge von zahlreichen genetischen und umweltbedingten Faktoren sind, und diese Effekte variieren von Person zu Person.

Die Theorie des genetischen Alterns legt nahe, dass unsere Lebensdauer genauso wie die Haarfarbe und -größe von den Genen beeinflusst wird, die wir von unseren Eltern erben.

Eine solche Theorie mag wahr klingen; Studien haben gezeigt, dass Kinder von Eltern, die eine lange Lebensdauer haben, eher ein längeres Leben führen.

Und die Forschungsergebnisse des schwedischen Karolinska-Instituts – veröffentlicht im Jahr 2013 – deuteten darauf hin, dass der Alterungsprozess von mitochondrialer DNA beeinflusst wird, die wir von unseren Müttern erben.

Das Team fand heraus, dass weibliche Mausmodelle Mutationen in der mitochondrialen DNA, die sie während ihrer Lebenszeit durch Umwelteinflüsse akkumuliert haben, an Nachkommen weitergegeben haben, was ihre Lebensdauer verringerte.

Aber obwohl die Beweise für die Theorie des genetischen Alterns stark sind, bleibt die Tatsache, dass gesundes Altern und Langlebigkeit weitgehend von unserer Umwelt beeinflusst werden – das heißt, was wir essen, wie viel wir ausüben, wo wir leben und welche Verbindungen und Gifte wir ausgesetzt sind während unserer gesamten Lebenszeit.

Oxidativer Stress und Telomerlänge

Unsere DNA akkumuliert Schäden durch Umwelteinflüsse, wenn wir älter werden. Während Zellen in der Lage sind, den größten Teil dieses Schadens zu reparieren, ist sie manchmal nicht mehr zu reparieren.

Dies geschieht meist als Folge von oxidativem Stress, bei dem der Körper nicht über genügend Antioxidantien verfügt, um die durch freie Radikale verursachten Schäden zu beheben – ungeladene Moleküle, die DNA-Schäden verursachen. Oxidativer Stress wurde als Schlüsselfaktor im Alterungsprozess identifiziert.

Ein weiterer Hauptgrund für DNA-Schäden ist die Verkürzung der Telomere. Das sind die Kappen am Ende jedes DNA-Strangs, die unsere Chromosomen schützen – die fadenförmigen Strukturen, die all unsere genetischen Daten enthalten.

Telomere verkürzen sich natürlich, wenn wir altern, und verringern sich jedes Mal, wenn sich eine Zelle teilt. Aber wenn die Telomere zu kurz werden, können sie die Chromosomen nicht länger schützen und sind anfällig für Schäden, die zu vorzeitiger Alterung und Krankheitsentwicklung führen können.

Eine kürzlich von der britischen Universität Cambridge durchgeführte Studie legt nahe, dass die Verkürzung der Telomere aufgrund von Umwelteinflüssen sogar an Nachkommen weitergegeben werden kann.

Das Team fand heraus, dass Ratten, die während der Schwangerschaft weniger Sauerstoff im Mutterleib hatten – häufig verursacht durch Rauchen während der Schwangerschaft beim Menschen -, Nachkommen mit kürzeren Telomeren zur Welt brachten als Ratten, die eine höhere Sauerstoffbelastung aufwiesen.

Darüber hinaus zeigten die sauerstoffarmen Nachkommen Abnormalitäten in ihren Blutgefäßen – ein Zeichen für ein schnelleres Altern und eine Prädisposition für Herzerkrankungen.

"Wir wissen bereits, dass unsere Gene mit Umweltrisikofaktoren wie Rauchen, Fettleibigkeit und Bewegungsmangel interagieren, um unser Risiko für Herzkrankheiten zu erhöhen", sagt Seniorautor Prof. Dino Giussani von der Abteilung für Physiologieentwicklung und Neurowissenschaften in Cambridge. "Aber hier haben wir gezeigt, dass die Umwelt, der wir im Mutterleib ausgesetzt sind, genauso wichtig für die Programmierung eines Risikos für kardiovaskuläre Erkrankungen bei Erwachsenen sein kann, wenn nicht sogar wichtiger."

Der Beweis für die Telomerlänge als Hauptakteur im Alterungsprozess ist so stark geworden, dass Forscher Telomere als Biomarker für altersbedingte Erkrankungen nutzen wollen.

Letztes Jahr berichtete beispielsweise eine Studie, in der Forscher zeigten, wie ein bestimmtes Telomer-Muster im Blut zur Vorhersage der Krebsentwicklung verwendet werden könnte.

Aber was wäre, wenn Forscher einen Weg finden würden, die Telomerlänge zu verlängern, um vor altersbedingten Krankheiten und den anderen Auswirkungen des Alterns zu schützen? Oder was wäre, wenn sie eine Strategie zum Schutz vor oxidativem Stress identifizieren würden?

Solche Ansätze dürfen nicht zu weit von der Realität entfernt sein.

Verlängerung der Telomerlänge zur Verlangsamung der Alterung

Letztes Jahr berichtete eine Studie, in der Forscher der medizinischen Fakultät der Stanford University in Kalifornien enthüllten, dass sie einen Weg gefunden haben, die Länge der menschlichen Telomere zu erhöhen.

Das Team um Helen Blau, eine Co-Autorin der Studie, verwendete eine modifizierte Form der Ribonukleinsäure (RNA), die aus der codierenden Sequenz für TERT bestand – dem aktiven Bestandteil der Telomerase, einem Telomer-gesunden Telomer, um die Länge der Telomere zu verlängern.

Indem sie drei Anwendungen der modifizierten RNA auf menschliche Zellen in einem Labor anwendeten, stellten sie fest, dass sie die Länge von Telomeren innerhalb weniger Tage um etwa 1000 Nukleotide – etwa 10% – erhöhen konnten.

Blau und Kollegen sagten, ihre Ergebnisse bringen uns der Bekämpfung von altersbedingten und genetischen Krankheiten einen Schritt näher.

"Eines Tages könnte es beispielsweise möglich sein, bei einem Patienten mit Duchenne-Muskeldystrophie gezielt Muskelstammzellen anzusprechen, um ihre Telomere zu erweitern. Es gibt auch Implikationen für die Behandlung von Alterungszuständen wie Diabetes und Herzerkrankungen Türen, um alle möglichen Einsatzmöglichkeiten dieser Therapie zu berücksichtigen ", sagt Blau.

Nach anderen Untersuchungen könnte es jedoch Möglichkeiten geben, die Telomerlänge selbst zu verlängern, um den Alterungsprozess zu verlangsamen.

Im Dezember 2014 konnte eine Studie, die von einer Mittelmeerdiät vorgeschlagen wurde – typischerweise reich an Gemüse, Früchten, Nüssen und Olivenöl, aber wenig gesättigten Fettsäuren, Milchprodukten, Fleisch und Geflügel – die Telomere verlängern.

Bei der Untersuchung von mehr als 4.600 gesunden Frauen im mittleren Alter stellte das Team fest, dass diejenigen, die sich stärker an eine mediterrane Ernährung hielten, längere Telomere hatten als diejenigen, die weniger an der Diät festhalten.

Eine andere Studie, die im September 2014 in der Studie veröffentlicht wurde, schlug vor, dass die Verringerung der Zeit, die man im Sitzen verbringen kann, gegen Telomerverkürzung und Verlängerung der Lebensspanne schützen kann.

Vernichtung von Mitochondrien, um alternde Zellen zu verjüngen

Im vergangenen Monat enthüllten Dr. João Passos vom Institut für Altern an der Universität Newcastle in Großbritannien und seine Kollegen eine neue Strategie, die den Alterungsprozess umkehren könnte: die Entfernung von Mitochondrien aus Zellen.

Mitochondrien werden als "Kraftwerke" von Zellen beschrieben, die ihnen die Energie zum Funktionieren geben, aber frühere Forschung hat auch Mitochondrien mit oxidativem Stress in Verbindung gebracht.

In ihrer Studie, veröffentlicht in, Dr. Passos und Kollegen erhöht Mitophagie – ein Prozess Zellen normalerweise verwenden, um fehlerhafte Mitochondrien loszuwerden – in alternden menschlichen Zellen, so dass sie alle Mitochondrien zu beseitigen.

Sie fanden heraus, dass die Eliminierung von Mitochondrien aus den alternden Zellen einen Verjüngungsprozess auslöst, der die Marker der zellulären Alterung auf Werte reduziert, die normalerweise in jüngeren Zellen beobachtet werden.

"Dies ist das erste Mal, dass eine Studie zeigt, dass Mitochondrien für das Altern der Zellen notwendig sind. Jetzt sind wir der Entwicklung von Therapien, die Mitochondrien als Gegenwirkung gegen die Zellalterung entgegensetzen, ein Stück näher", sagt Dr. Clara Correia-Melo, Mitautorin der Studie.

Gehirnalterung rückgängig machen

Wenn es um das Altern geht, ist eines der größten Probleme, wie es unsere kognitive Funktion beeinflussen wird.

Die Mehrheit der Menschen wird einen Rückgang der kognitiven Fähigkeiten sehen, wenn sie älter werden. Dies liegt daran, dass bestimmte Bereiche des Gehirns – insbesondere solche, die mit Lernen und Gedächtnis in Zusammenhang stehen – mit zunehmendem Alter schrumpfen und die Verbindungen zwischen Nervenzellen stören.

Andere können eine schwerere Form des kognitiven Verfalls erfahren, wie etwa die Alzheimer-Krankheit, von der in den USA etwa 5,1 Millionen Erwachsene im Alter von 65 und älter betroffen sind, obwohl diese Erkrankung vermutlich durch die Ansammlung von Plaques und Verfilzungen im Gehirn ausgelöst wird eher als Schrumpfung des Gehirns.

Aber in zunehmendem Maße enthüllen Forscher medizinische Strategien, die versprechen, die Gehirnalterung umzukehren. Letzter Monat berichtete über eine Studie, in der Forscher erfolgreich das Altern in den Gehirnen der Ratten umkehrten.

Das Team von der University of California-Irvine gab 11 Ratten täglich 3 Monate lang ein Medikament namens Ampakin, während weitere 12 Ratten ein Placebo erhielten.

Aus Gehirnscans, die während der Behandlung durchgeführt wurden, fanden die Forscher "mittlere" Ratten in der Placebo-Gruppe kürzere Dendriten – verzweigtähnliche Fasern, die die Kommunikation der Gehirnzellen unterstützen – und weniger dendritische Verzweigungen als die "jugendlichen" Ratten, die das Placebo erhielten.

Die Ratten mittleren Alters, die Am- pakin erhielten, wiesen jedoch Dendriten und dendritische Verzweigungen auf, die mit denen der adoleszenten Ratten vergleichbar waren, was vermuten lässt, dass Ampakin eine vielversprechende Verbindung zur Umkehrung der Gehirnalterung sein könnte.

Gary Lynch, Co-Autor der Studie, kommentiert die Ergebnisse:

"Es gibt eine Tendenz zu denken, dass Altern ein unerbittlicher Prozess ist, dass es etwas in den Genen ist und man nichts dagegen tun kann. Dieses Papier sagt, dass das vielleicht nicht wahr ist."

Iss gut und trainiere, um die Auswirkungen des Alterns zu reduzieren

Während die medizinische Forschung sicherlich kurz davor steht, erfolgversprechende Strategien zu finden, um den Alterungsprozess umzukehren, wird es wahrscheinlich noch lange dauern, bis telomerverlängernde Medikamente auf den Markt kommen.

In der Zwischenzeit können wir jedoch eine Reihe von Maßnahmen ergreifen, um die Auswirkungen der Alterung zu verringern.

Es ist selbstverständlich, dass regelmäßiges Training für die Gesundheit gut ist, aber zahlreiche Studien haben Bewegung für ihre positiven Auswirkungen auf das Altern gelobt.

Letzten Oktober berichtete eine Studie, dass aerobes Training – wie Laufen oder Radfahren – vom mittleren bis zum höheren Alter mit einer gesünderen Gehirnalterung in Verbindung gebracht wird, während eine frühere Studie das aerobe Training mit einem reduzierten Alzheimer-Risiko in Verbindung brachte.

Andere Forschungen – veröffentlicht in 2014 – deuteten an, dass ein mehrmaliges Laufen pro Woche den Alterungsprozess für ältere Erwachsene verlangsamen und eine bessere Mobilität und Lebensqualität fördern könnte. Eine weitere Studie, die täglich 5 bis 10 Minuten laufen würde, könnte die Lebenserwartung um 3 Jahre erhöhen.

Eine gesunde Ernährung gilt auch als Schlüsselfaktor für gesundes Altern; Letzten Oktober, eine Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde, schlug vor, dass das Folgen einer Mittelmeerart Diät möglicherweise gegen Gehirnalterung schützt.

Das National Institute on Aging empfiehlt eine Diät, die Obst, Gemüse und Getreide enthält – insbesondere Vollkornprodukte – fettarme oder fettfreie Milchprodukte, Meeresfrüchte, mageres Geflügel und Fleisch. Sie empfehlen auch, die Menge an gesättigten und trans-Fettsäuren sowie Cholesterin, Salz und Zuckerzusatz zu begrenzen.

Um diese Falten besorgt?

Wenn es um gesunde Hautalterung geht – und das Auftreten dieser gefürchteten Falten und braunen Flecken reduziert – bietet die American Academy of Dermatology einige Ratschläge:

• Schützen Sie Ihre Haut vor der Sonne: Ultraviolette Strahlung schädigt die Hautfasern im Laufe der Zeit, so dass sie ihre Elastizität verliert
• Vermeiden Sie das Rauchen: Rauchen beschleunigt die Hautalterung, verursacht Falten und einen matten Teint
• Ernähren Sie sich gesund: Der Verzehr von viel Zucker und anderen raffinierten Kohlenhydraten wurde mit vorzeitiger Hautalterung in Verbindung gebracht
• Begrenzen Sie den Alkoholkonsum: Alkohol dehydriert die Haut und verursacht im Laufe der Zeit Schäden
• Reinigen Sie die Haut sanft: Schrubben Sie Ihre Haut kann die Hautalterung beschleunigen; Waschen Sie Ihre Haut sanft, um Makeup und Verschmutzungen zu entfernen
• Verwenden Sie täglich Feuchtigkeitscreme: Feuchtigkeitscreme hält die Haut hydratisiert, indem Wasser in das Wasser eingefangen wird und ein jugendliches Aussehen fördert.

Wie die französische Modedesignerin Coco Chanel einmal gesagt hat:

"Die Natur gibt dir das Gesicht, das du mit 20 hast; es liegt an dir, das Gesicht zu verdienen, das du um 50 hast."