Die wichtigsten Merkmale des Alterns und wie du jedes davon beeinflussen kannst

Die wichtigsten Merkmale des Alterns

Die Kennzeichen des Alterns bestimmen den Unterschied zwischen chronologischem und biologischem Alter. Die 9 grundlegendsten Kennzeichen des Alterns sind im Folgenden zusammengefasst:

1. Genomische Instabilität

Ein gemeinsamer Nenner, der mit dem Altern in Verbindung gebracht wird, ist die Ansammlung genetisch geschädigter Zellen. Jede Zelle deines Körpers besteht aus der 3 Milliarden Buchstaben in der DNA-Sequenz, abgesehen von den roten Blutkörperchen bestimmen sie die Komplexität unseres Genoms. Die ordnungsgemäße Funktion des menschlichen Genoms ist für den reibungslosen Ablauf in unserem Körper von größter Bedeutung, doch leider verhindern verschiedene Faktoren, dass alles reibungslos läuft. Das Zusammenspiel von exogenen Faktoren (Strahlung und Umweltverschmutzung), endogenen Faktoren (freie Sauerstoffradikale) sowie biologischen und chemischen Eigenschaften wirkt ständig darauf hin, das reibungslose Funktionieren unseres Genoms zu stören.

Bis zu einer Million Mal, dass in jeder Zelle DNA zerstört und repariert wird, ist eine erstaunliche Tatsache. Zwar kann der Prozess der DNA-Kodierung und -Transkription den größten Teil des Verlusts ausgleichen, doch mit zunehmendem Alter verliert er seine Funktion, und der Reparaturprozess ist nicht fehlerfrei.

Erkrankungen im Zusammenhang mit genomischer Instabilität:

Die Anhäufung von Zellen mit beschädigter DNA führt zu Erkrankungen, die mit vorzeitiger Alterung einhergehen, wie zum Beispiel Bloom-Syndrom und Werner-Syndrom. Krebs ist ebenfalls ein Beispiel für irreparabel geschädigte DNA-Zellen, sowohl beim Menschen als auch bei Mäusen. Neurodegenerative Erkrankungen und neuromuskuläre Erkrankungen sind Folgen der typischen Merkmale des Alterns.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

Das Risiko von Genomische Instabilität Das lässt sich erreichen, indem du die Einwirkung von UV-Strahlen und Karzinogenen vermeidest und einen Weg findest, Mangelernährung einzudämmen. Kontakt mit Chemikalien Abgesehen von Karzinogenen wie Schwermetallen tragen Acrylamid, Benomyl und Chinon erheblich zu den Seneszenzmarkern bei.

2. Verkürzung der Telomere

Während der DNA-Auffärbung sind die Telomerregionen besonders anfällig. Es sind lineare Nukleotidsequenzen auf linearen Chromosomen, die mit Proteinen verbunden sind. Ihre Aufgabe ist es, den Zerfall der Chromosomenenden zu verhindern und dafür zu sorgen, dass ein linearer Strang statt eines Doppelstrangs entsteht.

Ohne Telomerase wird die sich wiederholende DNA nach und nach geschädigt. Dadurch werden die Telomere kürzer und am Ende kommt es zu Apoptose.

Krankheiten, die mit einer Verkürzung der Telomere zusammenhängen:

Die Entstehung von vorzeitigen Erkrankungen wie Lungenfibrose, aplastische Anämie, angeborene Dyskeratose sind die Folgen einer Telomerverkürzung durch einen Mangel an der Shelterin-Komponente. Ein übermäßiger Verlust von Telomeren führt zu einem Mangel an regenerativem Gewebe und beschleunigt den Alterungsprozess.

Forschungsstudien deuten darauf hin, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der Telomerlänge, der Seneszenz und dem Altern besteht. Studien an Mäusen zeigen: Kurze Telomere verkürzen die Lebensspanne, lange Telomere verlängern sie. Ebenso gilt der Telomerverlust als wesentlicher Grund für die erhöhte Sterblichkeit bei jungen Menschen. Die Aktivierung der Telomere kann also den Alterungsprozess umkehren. Die Deaktivierung des Enzyms Telomerase beim Menschen verhindert die Verkürzung der Telomere und stellt deren Länge wieder her.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

Wir können das Risiko einer Telomerverkürzung verringern von:

• Eine kalorienreduzierte Ernährung, ballaststoffreiche Kost, reichlich Antioxidantien und wenig Eiweiß können die Verkürzung der Telomere bremsen.
• Wenn du nicht mehr rauchst und in einer schadstofffreien Umgebung lebst, kann das die Zeichen der Alterung mindern.
• Sport, angemessene Bewegung und ein stressfreies Umfeld können das Risiko einer Telomerverkürzung auf ein optimales Maß senken.

3. Veränderungen in der Epigenetik

Die langen DNA-Stränge sind um Histone gewickelt, die aus Kurbeln, Hebeln und Griffen bestehen, um die DNA-Stränge aufzurollen und sie ein- und auszuschalten. Diese Kurbeln, Adressen und Hebel bilden dein Epigenom. Mit zunehmendem Alter lassen sich erhebliche Veränderungen im Epigenom beobachten; Hebel gehen verloren oder verschieben sich abrupt. Das Sirtuin entfernt den epigenetischen „Griff“, und du kannst Hebel und Griff in deinem Epigenom überraschenderweise durch übermäßige körperliche Betätigung, pharmazeutische Faktoren, Lebensstil und Ernährung anpassen.

Die Epigenetik als Merkmal des Alterns lässt sich bei Mäusen, Hefe, Fliegen und Würmern beobachten. Studien deuten darauf hin, dass Nahrungsergänzungsmittel die epigenetischen Veränderungen bei Mäusen beeinflussen können und dass Mäuse mit Sirtuin-Mangel anfälliger für das Altern waren als solche mit einem hohen Sirtuin-Spiegel.

Erkrankungen im Zusammenhang mit epigenetischen Veränderungen:

Das Progeroid-Syndrom tritt vor allem bei Menschen mit epigenetischen Störungen auf. STIR6 ist bei Mäusen für eine gesunde Longevity verantwortlich. Mit zunehmendem Alter sinkt der NAD-Spiegel in unserem Körper, der von den Sirtuin-Enzymen als Cofaktor genutzt wird. Der Verlust von NAD bedeutet also den Verlust von Sirtuin, und der Verlust von Sirtuin bedeutet beschleunigtes Altern.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

Ein Mensch kann beeinflussen oder epigenetische Veränderungen abwehren Seneszenzmarker auf unterschiedliche Weise.

• Gesunder Lebensstil
• Rauchen reduzieren
• Weniger Nachtarbeit
• Deinen Alkoholkonsum reduzieren
• Eine schadstofffreie Umwelt
• Dauerhaftes Übergewicht vermeiden
• Stress vermeiden
• Vermeidung verschiedener organischer und anorganischer Chemikalien

4. Verlust der Proteostase

Gene müssen Proteine bilden, die Herz und Seele jedes lebenden Organismus sind. Der Erhalt der Proteine bedeutet den Erhalt fast der gesamten Körperstruktur. Die Produktion und die Konzentration von Proteinstrukturen werden als Proteostase bezeichnet.

Eine gestörte Proteinhomöostase oder Proteostase spielt bei verschiedenen altersbedingten Erkrankungen eine Rolle. Die Aufgabe des Proteostase-Mechanismus besteht darin, die exakte Faltung von Proteinketten wie Hitzeschockproteinen zu stabilisieren und den Proteinabbau durch Lysosomen sowie die altersbedingten Regulatoren der Proteotoxizität im Auge zu behalten.

Die gleichzeitige Steuerung all dieser Mechanismen sorgt also dafür, dass fehlgefaltete Polypeptidketten wieder in ihre richtige Form gebracht oder ganz entfernt werden, um die Ansammlung von abgebauten Bestandteilen zu verhindern und eine kontinuierliche Erneuerung der intrazellulären Komponenten sowohl bei Mäusen als auch beim Menschen zu gewährleisten. Das Verklumpen fehlgefalteter Proteine führt zur Entstehung von Toxizität im Körper.

Erkrankungen durch den Verlust der Proteostase:

Der Verlust der Proteostase, die chronische Fehlfaltung von Polypeptiden und die Aggregation geschädigter Komponenten führen zu einer Zunahme altersbedingter Erkrankungen wie zum Beispiel des Grauen Stars, Die Parkinson-Krankheit und die Alzheimer-Krankheit.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

Wie können wir das Risiko eines Verlusts der Proteostase – eines der Kennzeichen des Alterns – beeinflussen oder vermeiden? Ganz einfach: Der Hauptgrund für den Verlust der Proteostase als Seneszenzmarker ist Stress. Schaffe dir also ein glückliches und fröhliches Umfeld, um Stress zu vermeiden und deine Lebenserwartung zu erhöhen. Ein moderater Druck ist zwar ebenfalls förderlich für das reibungslose Funktionieren des Körpers, akuter Stress hingegen nicht.

5. Plötzliche Nährstofferkennung

Die Fähigkeit der Zelle, eine bestimmte chemische Substanz zu erkennen und zu unterscheiden, sowie ihre Reaktion auf die Konzentration essenzieller Makronährstoffe im Körper wird als Nährstofferkennung. Wenn Makronährstoffe im Überfluss vorhanden sind, wird der Anabolismus über den mTOR-Mechanismus in Gang gesetzt. Ein Mangel an Nährstoffen und Energie signalisiert der AMPK, den mTOR-Mechanismus auszuschalten, um die verbleibenden Nährstoffe sinnvoll zu speichern.

In wachsenden Organismen, ist der mTOR-Mechanismus vollständig aktiviert, während er bei Erwachsenen bis zu einem gewissen Grad nachlässt. Es ist ein Naturgesetz, dass die Verfügbarkeit von Nährstoffen im tierischen Körper das Wachstum und die Fortpflanzung fördert. Bei Nährstoffmangel konzentrieren sich die Tiere jedoch eher auf das Überleben, die Regeneration und den Erhalt des Körpers.

Es wurden viele Studien gemacht, in denen man den mTOR-Mechanismus bei Mäusen künstlich angeschaltet hat. Dadurch alterten die Mäuse schneller und bekamen eher Krebs. Aber die Nährstoffrestriktion und Rapamycin-Gabe führte bei Mäusen, Fliegen und Würmern zu Longevity.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

Wir können das Risiko für die typischen Alterserscheinungen verringern, die durch eine gestörte Nährstoffwahrnehmung entstehen, indem wir fasten, den Nährstoffgehalt unserer Nahrung reduzieren und Medikamente einnehmen.

6. Mitochondriale Dysfunktion

Verschiedene Zellen in deinem Körper machen fast 20–30 Mitochondrien (das Kraftwerk der Zelle), die Kohlenstoff und Sauerstoff in ATP und Kohlendioxid umwandeln. Die Biogenese und freie Radikale in den Mitochondrien zerstören alle Zellen, die ihnen in den Weg kommen. Diese unkontrollierte Aktivität der Mitochondrien führt zu einer mitochondrialen Dysfunktion.

Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) spielen im Alterungsprozess eine Rolle, und man kann davon ausgehen, dass eine Verringerung der ROS-Konzentration zu einer längeren Lebenserwartung führt. Manchmal haben ROS keine Auswirkungen auf die Gesundheit, manchmal sind sie jedoch für zellulären Signalstress verantwortlich. Die Stressreaktion kann zur Erhaltung und Widerstandsfähigkeit vieler Organe und Gewebe beitragen. Daher ist es unerlässlich, die Konzentration auf einem moderaten Niveau im sogenannten „Goldilocks-Bereich“ zu halten.

Eine mitochondriale Dysfunktion stört die Kommunikation zwischen den Organellen und die Signalübertragung in der Zelle. Sie schädigt dabei die Mitochondrienmembranen, etwa die äußere Membran und das endoplasmatische Retikulum. Diese Störung ist eine Hauptursache für degenerative bioenergetische Probleme und führt zu einer Erschöpfung der Atmungskette.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

Alternierendes Fasten jeden zweiten Tag kann diese Alterungsmerkmale eindämmen, und Ausdauertraining kann die Lebenserwartung eines Menschen deutlich verlängern. Alternierendes Fasten und Ausdauertraining lösen wirksam Autophagie und die Bildung neuer Zellen aus.

7. Zelluläre Seneszenz

Eine Zelle, die den Zellzyklus verlässt, ohne sich zu färben, indem sie in einen Ruhezustand übergeht oder ihre Funktion einstellt, wird unter folgender Kategorie eingeordnet: Zellalterung. Für die zelluläre Seneszenz sind verschiedene Faktoren verantwortlich, darunter die Verkürzung der Telomere, Stress und DNA-Schäden. Die Seneszenz im Immunsystem dient dazu, beschädigte Zellen zu beseitigen und so den ursprünglichen Zustand der Zellen wiederherzustellen.

Die Menge seneszenter Zellen steigt mit deinem Alter und mit Entzündungsmarkern, die für die „Hallmarks of Aging“ mitverantwortlich sind. Diese Zellen sind erst aktiv und gehen dann in einen Ruhezustand über. Leider können wir sie nicht entfernen; sie sammeln sich weiter an und fördern so giftige Krankheiten. Fänden wir einen Weg, diese Zellen loszuwerden, könnten wir eine deutliche Verlängerung der Lebensspanne erwarten.

Der Verlust der Telomere kann zusammen mit vielen anderen Faktoren die Zellalterung auslösen. Jahrelang waren sich Wissenschaftler uneinig, ob die Zellalterung die Ursache für Krebs ist oder nicht. Bei Mäusen wurde die Zerstörung alternder Zellen experimentell ausgelöst, um die Auswirkungen auf die Lebensspanne zu beobachten, und glücklicherweise zeigten sich deutliche Ergebnisse in Form einer Verlängerung der Lebensspanne.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

Eine gesunde Ernährung, Medikamente und ein natürlicher Lebensstil können das Risiko der Zellalterung verringern.

8. Erschöpfung der Stammzellen

Undifferenzierte Zellen, die sich ständig vermehren, werden als Stammzellen bezeichnet. Unmittelbar nach der Befruchtung besteht der Embryo nur aus Stammzellen. Während der Fötus allmählich wächst, beginnen die Stammzellen sich zu spezialisieren und zu teilen. Jede Zelle übernimmt dabei ihre eigene Aufgabe. Bei Erwachsenen finden sich Stammzellen nur in Bereichen, die ständig neue Zellen brauchen (Haarfollikel, rote Blutkörperchen und Immunzellen) oder die mit der Zeit abnutzen (Darm, Haut, Schleimhäute und Lunge). Deine Stammzellen gehen also mit der Zeit zur Neige, was den Alterungsprozess beschleunigt.

Der Alterungsprozess lässt sich in Organismen umkehren, indem Stammzellen im Blut von Menschen und Mäusen verjüngt werden. Nur gesunde Stammzellen können sich vermehren, was den Weg für Longevity ebnet.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

Ernährungsumstellung, Kalorienreduktion und das Vermeiden von Übergewicht sind der Schlüssel, um dieses typische Zeichen des Alterns einzudämmen.

9. Veränderungen in der interzellulären Kommunikation

Das abgestimmte Zusammenspiel verschiedener Gewebe und Zellen ist für das reibungslose Funktionieren deines Körpers unerlässlich. Die Signalmoleküle wandern durch den Blutkreislauf zu anderen Zellen, um mit ihnen zu kommunizieren.

Signalbiomarker, darunter “Entzündungsmarker”, beeinflussen die Profiling-Systeme der Zell-Zell-Kommunikation. Eine normale Entzündung kann das Immunsystem anregen, den geschädigten Bereich zu reparieren, doch ihr ständiges und langfristiges Verbleiben in einem bestimmten Bereich kann die Zellen des Immunsystems schädigen.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

Kalorienrestriktion und Parabiose – also die Verbindung der Kreislaufsysteme zweier verschiedener Individuen – können den Weg für eine unveränderte interzelluläre Kommunikation ebnen. Dieses Seneszenzmerkmal steht in engem Zusammenhang mit anderen Kennzeichen des Alterns; um es zu behandeln, ist es daher besser, nach Behandlungsmöglichkeiten für die anderen Kennzeichen zu suchen.