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(German) Warum altern wir?

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Erst die der Entstehung der Vielzelligkeit hat es der Natur ermöglicht, komplexe Lebewesen zu erschaffen, die aus mehr als nur einer einzigen Zelle bestehen. Das Geniale an diesem Prinzip: theoretisch könnten vielzellige Lebewesen unendlich lange leben, da sich ihre Zellen durch Zellteilung immer wieder erneuern. Nun ja… theoretisch.

Aber irgendetwas scheint hier nicht perfekt zu funktionieren. Warum der Prozess der Zellteilung und -Erneuerung im Laufe der Zeit immer mehr Fehler aufweist und damit Symptome verursacht, die wir als “altern” bezeichnen, ist in den letzten Jahren immer mehr und mehr zum heiligen Gral der Forschung geworden.

Die Entwicklung der Vielzelligkeit führte zu einer Differenzierung von Zellen in Keimbahn- und Körperzellen. Körperzellen sind einem Alterungsprozess unterworfen, der zum Tod der Zellen und des vielzelligen Organismus führt. Keimbahnzellen (Ei- und Spermazellen) hingegen sind potenziell unsterblich, d. h. sie können sich unbegrenzt weiter teilen. Bei ungünstigen Umwelteinflüssen zeigen aber auch diese Zellen Alterungserscheinungen, welche jedoch bei günstigen Bedingungen wieder beseitigt werden können.

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Foto: Jeyho Moon

 

Im Gegensatz zu den Keimzellen ist die Zahl der Zellteilungen von differenzierenden bzw. differenzierten Zellen (Körperzellen) also begrenzt.

In einigen Geweben, z. B. im Nervengewebe, teilen sich die Zellen nur während der Entwicklung und können sich danach nicht mehr vermehren. Sie altern relativ langsam, wobei auch Zellen absterben; daher nimmt die Zahl der Nervenzellen in bestimmten Bereichen des Gehirns im Laufe des Alterns ab. Andere Gewebe, z. B. Leber-, Nieren- und Bindegewebszellen, sind im erwachsenen Organismus noch begrenzt teilungsfähig. Sie können sich bei Verletzungen schnell vermehren und regenerieren. Diese Fähigkeit der regenerativen und kontinuierlichen Ergänzung nimmt aber ebenfalls im Laufe des Alterns ab.

Grundsätzlich mehren sich aber die Hinweise, das beim Alterungsprozess vor allem zwei Kandidaten beteiligt sind:

Freie Radikale und Telomere.

Auf der nächsten Seite: Was sind freie Radikale?

Freie Radikale

In den Mitochondrien, den “Kraftwerken” der Zellen, bilden sich bei der Zellatmung freie Radikale. Das sind Atome, Moleküle oder Ionen mit einem ungepaarten Elektron. Sie sind besonders reaktionsfreudig und hängen sich an viele lebenswichtige Stoffe. Mit dem Alter nimmt ihre Zahl zu. Es gibt vier Hauptquellen für freie Radikale:

  1. Innerliche Produkte
    Unser Körper produziert ständig als Nebenprodukt normaler Stoffwechselfunktionen freie Radikale.
  2. Die Umwelt
    Luftverschmutzung, Zigarettenrauch, Smog, Ruß, Autoabgase, Giftmüll, Düngemittel, Insektenschutzmittel, Hintergrundstrahlungen, Drogen und auch bestimmte Nahrungsmittel können freie Radikale erzeugen.
  3. Stressfaktoren
    wie Altern, Trauma, Medikamente, Krankheiten, Infektionen und Stress, kann die körpereigene Produktion freier Radikale antreiben.
  4. Kettenreaktionen
    Wenn ein freies Radikal ein Elektron stiehlt, um selbst wieder in Balance zu kommen, erzeugt es damit neue freie Radikale in dem vorher bestohlenen Molekül. In vielen Fällen wird dann dieses freie Radikal ebenso versuchen, ein Elektron zu stehlen.

Freie Radikale entstehen im tierischen Organismus bei der Atmung in der Elektronentransportkette. Um den Organismus vor schädlichen freien Sauerstoffradikalen zu schützen, existieren sehr komplexe Schutzmechanismen. Wenn die Balance zwischen freien Radikalen und den Schutzmechanismen nicht gegeben ist und somit die schädigende Wirkung der Radikale überwiegt, spricht man von oxidativem Stress.

Durch chemische Prozesse entstehen aus diesen freien Radikalen nämlich u.a. Wasserstoffperoxid, ein wirksames Zellgift, aber auch andere Radikale, die Proteine und Lipide zerstören und Mutationen an der DNA der Mitochondrien und des Zellkerns verursachen.

Wenn DNA-Enzyme oder Zellmembranlipide von der Zerstörung betroffen sind, ist schliesslich die Funktion der Mitochondrien eingeschränkt. Dadurch ist die Energiebildung in Form von ATP, welche in den Mitochondrien stattfindet, gemindert. Eine geringere ATP-Produktion bedeutet aber gleichzeitig, dass noch mehr Radikale entstehen können. Man nimmt an, dass die Zellen beim Alterungsprozess in diesen Teufelskreis geraten und lebenswichtige Funktionen dadurch immer mehr geschwächt werden.

Kampf den freien Radikalen!

Vitamin C und E wirken dem Altern entgegen, fettreiche Kost beschleunigt das Altern.

Da freie Radikale also massgeblich am Alterungsprozess beteiligt sind, laufen Forschungen zu deren Entschärfung derzeit auf Hochtouren. Erste Erkenntnisse sind:

Es gibt Enzyme, die freie Radikale entschärfen, indem sie sie abfangen und binden. Diese werden als Schutz-Enzyme bezeichnet. So hat die Zelle gegen Wasserstoffperoxid und sein Radikal ein Schutzsystem aufgebaut. In diesem Schutzsystem wirkt das Enzym Katalase. Es kommt in allen Zellen vor und bewirkt die Spaltung von Wasserstoffperoxid.

Vitamin C und E, Glutathion und Beta-Karotin fangen ebenfalls Radikale ab. Vitaminreiche Kost vermindert deshalb die Anhäufung von Radikalen. Im Tierversuch konnte bewiesen werden, dass die allgemeine Ernährung einen wichtigen Faktor bei der Entstehung freier Radikale darstellt. Normalkost mit hohem Fettanteil fördert die Bildung der Radikale, während sie durch eine vollwertige Diät reduziert wird. Bei Einnahme von Diätkost konnte am Versuch mit Mäusen ein geringerer und -OH – Gehalt in den Mitochondrien von Gehirn-, Herz und Nieren festgestellt werden.

Freie Radikale reduzieren

Ein (besser zwei) Gläser Orangensaft am Tag stärken nicht nur das Immunsystem, sondern helfen auch bei der Reduzierung freier Radikale. Grundsätzlich sollte man bei der Ernährung auch darauf achten, das möglichst viele Antioxidantien darin enthalten sind. Grundsätzlich sollten künstliche Vitamine (z.B. in Form von Nahrungsergänzungsmitteln) gemieden werden, da deren Wirksamkeit gegenüber natürlichen Vitaminen immer noch nicht bewiesen ist (auch wenn die Nahrungsmittelindustrie dies gerne behauptet).

Insbesondere pflanzliche Lebensmittel wie Obst und Gemüse, Vollkornprodukte, Hülsenfrüchte und hochwertige pflanzliche Öle sowie Nüsse sind reich an Antioxidantien. Besonders “ampelfarbiges” Obst und Gemüse wie Spinat oder Trauben (grün), Tomaten, Beeren (rot), Karotten, Äpfel (gelb/orange) sind empfehlenswert.

Da freie Radikale besondern bei der Verwertung von Nahrung entstehen, mehren sich auch die Anzeichen dafür, das Fasten – also die reduzierte Aufnahme von Nahrung – den Alterungsprozess massgeblich verlangsamt oder sogar teilweise umkehren kann. Besonders das Intervallfasten scheint hier einen sehr positiven Einfluss zu haben. Beim Intervallfasten (auch 8-16-Fasten genannt) nimmt man nur in einem Zeitfenster von 8 Stunden am Tag Nahrung zu sich, die restlichen 16 Stunden wird nichts gegessen.

Essen hält uns also nicht nur am Leben – es scheint so, als würde es auch das Altern fördern. Es ist wie der Android Ash in “Alien” das ausserirdische Wesen beschreibt: “Es hält uns am Leben aber gleichzeitig bringt es uns um.”

Auf der nächsten Seite: Und was sind Telomere?

Was sind Telomere?

Länge und Beschaffenheit der Telomere sind nicht bei jedem Menschen gleich.

Der Mensch ist so jung wie die Länge seiner Telomere – das sind die Schutzkappen an den Enden der Chromosomen. Mit jeder Zellteilung werden sie kürzer, bis sich die Zellen nicht mehr teilen und vergreisen. Bestimmte Maßnahmen halten diesen Verschleiß jedoch auf und verlängern Telomere wieder.

Telomere sind die Enden unserer Chromosomen, den Erbgutfäden. Gemessen werden diese Endkappen in DNS-Einheiten (Basenpaaren). So haben etwa Neugeborene eine Telomerlänge von rund 10.000 Basenpaaren, ein gut 40-Jähriger schon ein Drittel weniger, ein über 60-Jähriger nur die Hälfte der Menge bei Geburt. Denn mit jeder Zellteilung werden die Telomere etwas kürzer, pro Teilung um 30 bis 200 Basenpaare.

Sind die Basenpaare der Telomere aufgebraucht, die Telomere also nur noch ganz kurz, wird die Zelle sich nicht mehr teilen. Die Chromosomenenden können nun miteinander verkleben und die Zelle vergreist sozusagen. Alle Mechanismen im Körper, die mit Erneuerung, Reparatur und Recycling zu tun haben, werden schwächer und versiegen gänzlich. Die äußeren Anzeichen: Hautzellen und Pigmentzellen der Haare sterben ab, die Haut wird faltig, die Haare weiß, das Sehvermögen nimmt ab, die Schleimhäute arbeiten nicht mehr optimal. Der Alterungsprozess beschleunigt sich, typische Alterskrankheiten setzen ein.

Treffend ist der Vergleich von Telomeren mit den Schutzkappen der Schnürsenkel. Diese Kappen verhindern, dass der Schnürsenkel ausfranst. Sind diese festen Schnürsenkelenden besonders lang, bleiben die Schnürsenkel lange Zeit intakt – genau wie das mit den Telomeren und den Chromosomen ist.

Wie lang die Telomere sind und wie schnell sie aufgebraucht werden, ist jedoch nicht bei jedem Menschen gleich. Beide Eigenschaften sind genetisch verankert. Dabei müssen kurze Telomere trotzdem kein Schicksal sein – denn jeder kann einiges dafür tun, seine Telomere zu hegen und zu pflegen und sie sogar wachsen zu lassen.

Kann man Telomere wieder wachsen lassen?

Wirkt künstliche Telomerase lebensverlängernd?

Wie sich die Verkürzung der Telomere beenden, ja sogar rückgängig machen lassen könnte, hat die Molekularbiologin Liz Blackburn entdeckt. Die Nobelpreisträgerin entdeckte ein Enzym, das die Telomere wieder wachsen ließ. Entsprechend nannte sie es „Telomerase“, weil es Telomere regeneriert und sogar neu produziert.

Telomerase bilden unsere Zellen allerdings ebenfalls mit zunehmenden Jahren immer weniger. Im Alter kommt dieser Prozess zum Stillstand. Damit stellt sich die Frage, ob nicht künstliche Telomerase als Medizin das Leben verlängern und vor schweren Krankheiten schützen könnte. Doch dieser Traum vom Jugendelixier könnte zum Horrortrip werden, denn Telomerase hat eine Schattenseite: Künstlich zugeführt könnte sie unkontrolliertes Zellwachstum begünstigen, also Krebs.

Dennoch gibt es interessanterweise Möglichkeiten, Telomere auf natürliche Weise zu verlängern.

Auf der nächsten Seite: Wie pflege ich meine Telomere?

Wie pflege ich meine Telomere?

Es gibt Wege, mit einfachen Lebensstiländerungen Telomere möglichst intakt zu halten. Das bedeutet, die “Hauptfeinde” der Telomere zu vermeiden. Das sind unter anderem:

Entzündungen

Oxidativer Stress

Insulinresistenz

Neben diesen Faktoren spielt aber auch die Psyche eine sehr wichtige Rolle dabei, dass sich Telomere schnell verkürzen, Telomerase also nicht mehr in der richtigen Menge gebildet wird. Stress, Ängste und vor allem traumatisierende Erlebnisse in der Kindheit können Telomere richtiggehend verschlingen. So zeigt etwa eine britische Untersuchung, dass Erwachsene, die in der Kindheit besonders viele traumatische Ereignisse erleben mussten, vergleichsweise kürzere Telomere aufweisen als Menschen, die ohne diese Belastungen aufwachsen durften.

Zahlreiche Studien weisen darauf hin, das folgende Massnahmen einen positiven Effekt auf die unsere Telomere haben:

  1. Rauchen und Passivrauchen vermeiden
    Dass Rauchen alt und krank macht, ist bekannt. Nun steht auch eine der Ursachen dafür fest, nämlich der Zusammenhang zwischen Rauchen und einem frühzeitigem Verschleiß der Telomere. Rauchen ist mit Abstand der größte Risikofaktor für Unregelmäßigkeiten der Telomerase und kurzen Telomeren mit den negativen Folgen für jede Zelle.
  2. Stress, Depression und Angst meiden
    Entspannung, Entschleunigung und ein Wechsel vom Grübel- in den Hier-und-jetzt-Modus sind deshalb wichtig. Neben professioneller Hilfe können Achtsamkeitsübungen hilfreich sein.
  3. Moderater Ausdauersport
    Sport ist dann die ideale Maßnahme, oxidativen Stress zu senken und die Telomere nachweislich zu verlängern, wie Studien zeigen. Dabei ist moderater aerober Ausdauersport hilfreich, etwa langsam Joggen, Radfahren oder Schwimmen. Besonders wirksam scheinen dreimal pro Woche je 45 Minuten zu sein.
  4. Langer Schlaf
    Untersuchungen deuten an, dass mehr als sieben Stunden zu schlafen in Verbindung steht mit langen Telomeren, eine kürzere Schlafdauer mit kürzeren DNA-Strang-Kappen.
  5. Flacher Bauch
    Eindeutig ist die Studienlage, wenn es um Bauchfett geht: achte deshalb auf dein Taille-Hüft-Verhältnis (THQ), weniger auf den BMI. Der THQ errechnet sich aus Umfang der Taille geteilt durch Umfang der Hüfte. Er sollte bei Frauen nicht über 0,85 liegen, bei Männern nicht über 1,0. Bauchfett erhöht bekanntlich das Risiko für Stoffwechselstörungen wie Insulinresistenz, ist Wegbereiter für Diabetes-Typ-2. Jetzt gilt es auch als gesichert, dass kurze Telomere die Entwicklung von Typ-2-Diabetes fördern.
  6. Ernährung
    Viel frisches Obst und Gemüse essen, um Antioxidantien zu bekommen. Mediterrane Kost scheint hier ideal zu sein. Vor allem Lebensmittel, die anti-entzündlich wirken wie Heidelbeeren, Äpfel, Brokkoli, Tomaten und Zwiebeln. Günstig auch: Omega-3-Fettsäuren, wie sie in fettem Seefisch, aber auch Leinöl, Nüssen und Blattgemüse enthalten sind. Untersuchungen weisen darauf hin, dass sich die Telomere im Laufe der Jahre umso weniger verkürzen, je höher der Omega-3-Fettsäure-Spiegel im Blut ist. Unbedingt Alkohol in jeder Form meiden – Alkohol ist ein Zellgift!

    Als entzündungsfördernd und damit Telomer-verkürzend gelten auch Zucker (vor allem, wenn man täglich mehrere Liter Zuckerplörre trinkt!), Salz, Transfette (z.B. in billigen Backwaren aus dem Supermarkt, in Chips, Pommes, Pizza, Fertigsuppen), sowie stark verarbeitete Wurst- und Fleischwaren. Wer lange leben will, lernt selbst zu kochen und nutzt dafür nur möglichst unverarbeitete Grundnahrungsmittel.

  7. Ausgeglichenheit
    Harmonie, Ruhe und Ausgeglichenheit im Alltag wirken buchstäblich lebensverlängernd. Ein langer Waldspaziergang, ein gutes Hörbuch hören, ausreichend Schlaf und sich möglichst nicht stressen lassen.

Das Gleiche gilt übrigens auch für unsere Haustiere: auch deren Lebenserwartung – und allgemeine Gesundheit – können wir also durch eine gute, antioxidative Ernährung, wenig Stress und ausreichender, moderater Bewegung verlängern.

Ob wir schnell oder langsam altern – unser biologisches Alter – wird also nicht nur durch unsere Gene und unsere Veranlagung bestimmt, sondern mindestens im selben Mass durch unseren Lebensstil. Eine gesunde Ernährung, die reich an Antioxidantien und arm an schlechten Fetten ist, ausreichend Ruhe und Erholung, leichter Sport und weniger essen scheinen also das Geheimnis eines langen Lebens zu sein.

 


Foto: Eric Huybrechts

Quellen: ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3902878/, focus.de, Wikipedia

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