Wie man das Altern verlangsamt und möglicherweise umkehrt

Wie in früheren Artikeln dieser Zeitschrift beschrieben, gibt es Möglichkeiten, den menschlichen Alterungsprozess zu verlangsamen und ein längeres, gesundes Leben zu führen^1-6. Wissenschaftlern ist es gelungen, das Altern von Labormäusen umzukehren^7,8. Ein Organismus, Turritopsis dohrnii (T. dohrnii), ist sogar in der Lage, sich wiederholt zu verjüngen, nachdem sich seine Medusen reproduziert haben, daher nennen ihn manche die unsterbliche Qualle⁹. Sie wurde ursprünglich fälschlicherweise als Turritopsis nutricula identifiziert¹⁰. Kürzlich analysierten und verglichen Forscher die Genome und Transkriptome von T. dohrnii und der nicht unsterblichen Turritopsis rubra. Das heißt, sie bestimmten die DNA-Sequenzen (ihre Genome) und entdeckten, welche Arten von RNA und Proteinen aus der Transkription der Genome hergestellt wurden. Sie identifizierten Varianten und Erweiterungen von Genen, die mit DNA-Replikation und -Reparatur, Telomererhaltung, Oxidations-Reduktions-Umgebung, Stammzellpopulation und interzellulärer Kommunikation verbunden sind⁹.

Die Bedeutung von Stammzellen wurde bereits in dieser Zeitschrift diskutiert^5,6. In einem gesunden Gewebe und menschlichen Körper sind sie Meister der Autopoiesis oder Selbstherstellung. Das heißt, alle lebenden Systeme bauen kontinuierlich Komponenten innerhalb einer Grenze ab, wie z. B. einer Zellmembran, der Epithelschicht von Geweben oder der Haut einer Person. Damit ein Gewebe gesund bleibt, müssen alte und beschädigte Zellen absterben und ersetzt werden. Gewebestammzellen produzieren Ersatzzellen. Wenn sich eine Stammzelle durch Mitose teilt, produziert sie eine Kopie von sich selbst und eine andere Kopie, die sich in die zu ersetzende spezialisierte Zelle differenziert. Ein wichtiges Beispiel hierfür ist die Produktion von Blutzellen und die Differenzierung in spezialisierte Zellen. Pluripotente Stammzellen können sich in viele Zelltypen differenzieren¹¹. Mit zunehmendem Alter nimmt die Fähigkeit, Gewebe zu regenerieren, ab, wenn Stammzellen beschädigt sind. Dies kann aufgrund von DNA-Schäden, kürzeren Telomeren, gestörter Energieproduktion und der Produktion von Tumorsuppressoren auftreten⁹.

Eine Kombination aus rekombinantem menschlichem Wachstumshormon, dem Nahrungsergänzungsmittel Dehydroepiandrosteron (DHEA) und dem verschreibungspflichtigen Medikament Metformin war offenbar in der Lage, bei Personen, die an einer klinischen Studie teilnahmen, die Alterung und die Entwicklung der Seneszenz im Immunsystem umzukehren^2,12. Metformin aktiviert ein Schlüsselenzym, das bei älteren Menschen erschöpft ist. Es wird als Adenosinmonophosphat-aktivierte Kinase oder AMPK bezeichnet 13. Metformin reduziert das Auftreten von Krebs und die Sterblichkeit und hilft den Menschen, die richtige kognitive Funktion zu erhalten². Es beeinflusst auch günstig Stoffwechsel- und Zellprozesse, die eng mit der Entstehung altersbedingter Probleme verbunden sind. Noch wichtiger ist, dass es nicht nur die Lebensdauer von Menschen mit Diabetes verlängert, sondern auch den Alterungsprozess verlangsamt².

Einige Zellen altern jedoch und sterben nicht. Stattdessen verursachen sie Schäden, indem sie entzündliche Zytokine und Chemokine, Immunmodulatoren, Wachstumsfaktoren und Proteasen produzieren⁶. Sie können viel Schaden anrichten, sie können chronische Entzündungen verursachen, sie können benachbarte gesunde Zellen dazu anregen, ebenfalls zu altern. Und um zu überleben, können seneszente Zellen sogar umliegende Zellen ausschlachten, um ihre Ressourcen zu nutzen. Seneszente Zellen sammeln sich bei den meisten jungen, gesunden Menschen nicht an, weil sie von ihrem Immunsystem entfernt werden. Mit zunehmendem Alter lässt das Immunsystem der meisten Menschen jedoch nach. Infolgedessen entziehen sich mehr seneszente Zellen der Zerstörung und beginnen sich anzusammeln. Es gibt einige diätetische Antioxidantien in Obst und Gemüse, die als Senolytika wirken, wenn sie helfen, seneszente Zellen abzutöten. Beispiele sind Quercetin, Fisetin und Piperlongumin⁶. Das diätetische Antioxidans Resveratrol unterstützt die Funktion gesunder Mitochondrien und die Energieproduktion. Darüber hinaus stimulieren der Verzehr von Ballaststoffen und der Verzehr von wenig oder gar keinem Fleisch das Wachstum gesunder Bakterien im Darm. Dies unterstützt das Immunsystem und führt zu einem gesunden Altern¹⁴.

Mit zunehmendem Alter wird die Menge einer Schlüsselsubstanz, die zur Aufrechterhaltung einer gesunden Energiefunktion benötigt wird, erschöpft. Es wird NAD+ oder Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid genannt¹⁵. Es wird beim Verzehr schnell verdaut und abgebaut. Stattdessen kann ein metabolischer Vorläufer namens NAD-Ribosid eingenommen werden, um die Menge an NAD+ im Blut und in Schlüsselzellen zu erhöhen. Es fördert die Produktion und Vermehrung von Gehirnzellen, verbessert die kognitive Funktion und hemmt das Wachstum von Krebszellen¹⁵.

Das Immunsystem vieler älterer Menschen reagiert auch nicht so gut auf eindringende Antigene, ist anfälliger für Autoimmunerkrankungen und leidet an einer chronischen, geringgradigen Entzündung, die als Inflamm-Aging bezeichnet wird^2,16. Die nachlassende Funktion des Immunsystems wird als Immunseneszenz bezeichnet¹⁷. Es führt zu häufigeren Infektionen sowie einer höheren Anfälligkeit für Krebs und Autoimmunerkrankungen⁸. Dies liegt zum Teil daran, dass die Thymusdrüse weniger Immunzellen produziert. Das heißt, hämatopoetische Stammzellen im Knochenmark produzieren Zellen, die zur Thymusdrüse wandern, wo sie zu T-Zellen heranreifen. Gleichzeitig produziert der Körper über 100 Millionen T-Zell-Rezeptoren, die sich an die große Vielfalt eindringender Krankheitserreger (wie Bakterien und Viren) binden können, denen Menschen im Laufe ihres Lebens begegnen werden.

Mit zunehmendem Alter neigt die Größe unserer Thymusdrüse jedoch dazu, in einem Prozess, der als Thymusrückbildung vs. Atrophie bezeichnet wird, kleiner zu werden^2,18. Kritische Populationen von Immunzellen werden erschöpft, da das T-Zell-Repertoire dazu neigt, nach dem 63. Lebensjahr zusammenzubrechen. Dies führt zu einem höheren Risiko für Krebs, Infektionskrankheiten, Autoimmunerkrankungen, chronische, leichte Entzündungen, Atherosklerose und Tod (Gesamtmortalität). Im Gegensatz dazu behalten Menschen, die 100 Jahre alt werden (Hundertjährige), ihre Immunfunktionen. Die Veränderungen in der Funktion von Immunzellen treten nicht auf, da die Gene mutiert sind. Stattdessen gibt es eine Ebene der Kontrolle, die auf (oder über) der Genetik liegt. Das nennt man Epigenetik. Das heißt, die Transkription von Genen in Boten-RNA (mRNA) kann ein- oder ausgeschaltet werden, indem eine Methylgruppe (-CH3) an ein Cytosin (C) gebunden wird, das sich neben einem Guanosin (G) befindet. Daher kann das Muster der DNA-Methylierung ein wichtiges Maß für das biologische Alter sein.

Epigenetik wurde verwendet, um den altersbedingten morphologischen Rückgang retinaler Pigmentepithelzellen umzukehren. Sie kehrten das biologische Alter retinaler Ganglienzellen um¹⁹. Frühere Forschungen legten dafür den Grundstein. Ein japanischer biomedizinischer Forscher, Dr. Shinya Yamanaka, hatte bereits menschliche erwachsene Hautzellen in pluripotente embryonale Stammzellen umgewandelt¹⁷. Sie waren in der Lage, sich zu jeder Zelle im Körper zu entwickeln. Er verwendete vier Protein-Transkriptionsfaktoren (Oct3/4, Sox2, Klf4 und c-Myc), die als Yamanaka-Faktoren bekannt wurden. Für diese Entdeckung wurde ihm der Nobelpreis verliehen. Die Zellen verlieren jedoch ihre Identität und eignen sich nicht zur Regeneration von Geweben. Es folgten die Folgearbeiten. Gene, die für drei der vier Faktoren kodieren, wurden einem harmlosen Virus hinzugefügt. Nach der Injektion des Virus in das Auge wurden die Gene angeschaltet, indem der Maus ein Antibiotikum verabreicht wurde. Beschädigte Neuronen in den Augen verjüngten sich und ließen neue Axone wachsen, die sich vom Auge in das Gehirn erstrecken. Seit dieser Studie hat das Labor von David Sinclair an der Harvard Medical School die Alterung in den Muskeln und Gehirnen von Mäusen rückgängig gemacht. Jetzt arbeitet er daran, den ganzen Körper einer Maus zu verjüngen⁷.

Wir sind jedoch keine Mäuse. Es gibt Dinge, die wir tun können, um unseren Stress zu erhöhen oder zu verringern. Wir können wertvolle Zeit mit geliebten Menschen verbringen, meditieren, beten und Sport treiben. Diese Dinge reduzieren Stress und helfen, die Lebensdauer zu verlängern. Noch wichtiger ist, dass sie unsere Gesundheitsspanne verlängern oder die Anzahl der Jahrzehnte und Jahre, in denen wir gesund sind und nicht nur mit Schmerzen, Depressionen, Einsamkeit und chronischen Krankheiten überleben.