Samstag, Juni 15, 2024

Unsterblich Episode 15: Cocktails zur Umkehrung des Alterungprozesses

Mittels einiger vielversprechender Verjüngungscocktails könnten wir den Alterungsprozess bald stoppen. Biochemikerin Renée Schroeder erklärt, wie das geht.

Die Tatsache, dass wir sterben ist eine der größten menschlichen Kränkungen! So war es für die Religionen leicht, den Menschen das Leben nach dem Tod zu verkaufen. In verschiedensten Formen.

Die Sehnsucht nach der Unsterblichkeit ist immer noch groß und jetzt beschäftigt es auch die Wissenschaften. Seit wir Tiere entdeckt haben, die nicht altern, wie die Hydra, haben wir Hoffnung geschöpft, diesen Zustand ebenfalls erreichen zu können, indem wir das Altern abschaffen oder weit nach hinten verschieben.

Die wichtigste Datenbank für wissenschaftliche Artikel ist die Pub-Med. Sie ist komplett offen zugänglich.

Die Suche nach „healthy longevity“ liefert 6337 Artikel und das untenstehende Bild.

Man sieht: Die Altersforschung ist in den letzten Jahrzehnten zu einem wichtigen und intensiven Forschungsgebiet gewachsen, mit dem Ziel ein möglichst langes und gesundes Leben zu gewährleisten. Ein tolles Beispiel ist ein Projekt in Tirol: „gesund altern Tirol“, welches international große Aufmerksamkeit bekommt.

Intrinsische Leistungsfähigkeit

Die intrinsische Leistungsfähigkeit, ein entscheidender Begriff für gesundes Altern, wird von der WHO als „die Gesamtheit aller körperlichen und geistigen Fähigkeiten definiert, auf die ein Individuum zu jedem Zeitpunkt zurückgreifen kann“. Es wurden potenzielle Biomarker zur Messung der Vitalitätskapazität identifiziert und die folgende einvernehmliche Arbeitsdefinition entwickelt: Die Vitalitätskapazität ist ein physiologischer Zustand (aufgrund normaler oder beschleunigter biologischer Alterungsprozesse), der aus der Interaktion zwischen mehreren physiologischen Systemen resultiert: Energie und Stoffwechsel, neuromuskuläre Funktion sowie Immun- und Stressreaktionsfunktionen des Körpers.

Dieses Projekt ist notwendig wegen der rasant wachsenden Zahl an alten Menschen.

Einige Ergebnisse der Altersforschung haben zum ersten Mal klare Hoffnung auf eine Verlängerung der Lebenserwartung und der Gesundheitsspanne geweckt. Die Verjüngung des Stoffwechsels scheint der Weg dorthin zu sein: drei Techniken haben gute Ergebnisse gebracht: Kalorie Restriktion (weniger essen und fasten), heterochronische Parabiosis und eine teilweise epigenetische Reprogrammierung.

Die Kennzeichen des Alterns

Das Altern wird durch Merkmale vorangetrieben, die die folgenden drei Prämissen erfüllen:

1. altersbedingtes Auftreten

2. die Beschleunigung des Alterns durch vermehrtes Auftreten von Symptomen und

3. die Möglichkeit, das Altern durch therapeutische Interventionen zu verlangsamen, zu stoppen oder umzukehren.

Wir schlagen die folgenden zwölf Merkmale des Alterns vor: genomische Instabilität, Telomerverkürzung, epigenetische Veränderungen, Verlust der Funktion vieler Proteine, behinderte Makroautophagie, deregulierte Nährstoffwahrnehmung, mitochondriale Dysfunktion, zelluläre Seneszenz, Erschöpfung der Stammzellen, veränderte interzelluläre Kommunikation, chronische Entzündung und veränderte Darmbakterien.

Biomarker des Alterns zur Bewertung der Verjüngungsexperimenten

Wenn man evidenzbasiert arbeiten will, braucht man exakte Messmethoden um das biologische Alter zu definieren. Wir haben ja in Episode 11 über die epigenetischen Methoden gelernt, wie man über die epigenetischen Markierungen der DNA auf das biologische Alter rückschließen kann.

Die epigenetische Uhr: Unser biologisches Alter

Das Altern ist ein komplexer Vorgang mit verschiedenen Veränderungen auf zellulärer, subzellulärer und nuklearer Ebenen. Eine dieser Veränderungen ist das epigenetische Altern. Mit zunehmendem Bewusstsein, wie sehr sich unsere epigenetischen Markierungen im Alter ändern, hat sich eine besonders gute Methode etabliert, das Alter zu bestimmen: die epigenetische Uhr zu erstellen, in dem man die Methylierungsmuster auf der DNA bestimmt.  Gene werden epigenetisch markiert, in dem Methylgruppen an die DNA angehängt werden, welche die Einschalt-Effizienz der Gene reguliert. Beim Test zum biologischen Alter werden diese Methylgruppen auf verschiedenen Genschaltern gemessen.

Warum altern wir?

Wie in Episode 2 bereits erwähnt, ist das Hauptproblem des Alterns auf zellulärer Ebene zu verorten: Alte Zellen sind das Problem. Diese können sich nicht mehr teilen, können ihre DNA-Schäden nicht mehr reparieren und vor allem können sie nicht mehr sterben. Das hat zur Folge, dass diese alten Zellen klumpen und vor allem entzündliche Stoffe ausscheiden, die das Nachbargewebe schädigen. Das Wichtigste um den Alterungsprozess zu verlangsamen oder zu verhindern wäre es, die Entstehung dieser alten Zellen zu verhindern oder sie gezielt zu vernichten.

Chronische Entzündungen sind die Hauptursache für das Fortschreiten des Alterungsprozesses, daher laufen die meisten Studien in die Richtung, wie diese verhindert werden können. Hier ist die Lebensweise inklusive Ernährung und Bewegung das Wichtigste.

Laut Davis Sinclair, dem Star der Verjüngungsforschung, altern wir, weil wir von einem Vorfahren abstammen, der vor vielen Millionen Jahren einen Überlebensmechanismus erfunden hat, der leider auch für das Altern zuständig ist.

David Sinclair im Jahre 2020 mit 51 Jahren

Ein Kennzeichen des eukaryotischen Alterns ist der Verlust epigenetischer Informationen. Ein Prozess, der rückgängig gemacht werden kann. Sinclairs Arbeitsgruppe hat gezeigt, dass die Anregung der sogenannten Yamanaka Faktoren (das sind Gene welche für die Stammzellen wichtig sind) die jugendlichen epigenetischen Muster und Gewebefunktionen wiederherstellen kann. Da dies nicht so einfach ist, hat er nach einfacheren Methoden Ausschau gehalten: Er hat kleine Moleküle gesucht, welche diese Yamanaka Gene ebenfalls anregen können. Und er wurde fündig! Er hat 6 Cocktails hergestellt und testet diese sehr akribisch darauf, wie sich die Zellen verändern. Das Ergebnis ist bemerkenswert: in weniger als einer Woche können diese Cocktails das jugendliche mRNA-Profil wiederherstellen (das Profil der ein- und ausgeschalteten Gene) und das alte Profil verschwindet. Somit kann eine Verjüngung durch Altersumkehr nicht nur durch genetische, sondern auch durch chemische Mittel erreicht werden.

Man kann es nicht oft genug betonen: chemische Cocktails können den Alterungsprozess umkehren, Verjüngung ist also möglich!

Ich nehme an, dass diese Cocktails bald auf den Markt kommen!

Titelbild: Renée Schroeder, Pixabay


Referenzen und Links:

WHO working definition of vitality capacity for healthy longevity monitoring. Lancet Healthy Longev:  2022 Nov;3(11): e789-e796. doi: 10.1016/S2666-7568(22)00200-8.

Heterochronische Parabiosis: dieser Begriff war mir auch neu und ist echt grauslich! Da werden Organismen unterschiedlichen Alters operativ zusammen geschaltet sodass sie einen gemeinsamen Stoffwechsel schaffen. Das scheint sich sehr positiv für den älteren Organismus auszuwirken!

Hallmarks of aging: An expanding universe. Lopez-Ortin et al, (2023) Cell 186: 243-278

Epigenetic clock: A promising biomarker and practical tool in aging. Ran Duan et al (2022), Ageing Res Rev: 81:101743 

Chemically induced reprogramming to reserve cellular aging. Yang  J-H, et al Sinclair DA (2023) Aging (Albany NY) 15: 5966-5989

https://www.gesundaltern.at

Autor

  • Renée Schroeder

    Renée Schroeder ist eine der führenden Biochemikerinnen Europas. Als Wittgenstein-Preisträgerin lehrte sie an der Universität Wien. Heute lebt sie auf dem Salzburger Leierhof und beschäftigt sich mit wilden Kräutern, die sie verarbeitet. Für ZackZack beschreibt sie die ebenso folgenreichen wie weitgehend unbekannten Entwicklungen der technischen Eingriffe in die Grundlagen unseres Lebens - bis hin zur Abschaffung des Alterns.

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