Der Jungbrunnen - Lucas Cranach
Kein angestrebtes Programm
Der Alterungsprozess wird von den meisten Menschen als selbstverständlich und natürlich empfunden. Jedoch übt er auch eine Faszination aus, denn wer möchte nicht lange leben und vor allem lange jung bleiben. Das mögen viele bestreiten, aber das Voranschreiten der Anti-Aging Industrie und die uralte Suche nach dem Jungbrunnen sprechen da eine andere Sprache.
In der Tat ist sogar der Begriff „Prozess" in diesem Zusammenhang aus einer molekularbiologischen Sichtweise ziemlich irreführend. Er suggeriert einen bereits programmierten Ablauf, der sich mit der Zeit entfaltet. Viele verstehen das Altern als eine Art Fortsetzung der körperlichen Entwicklung, als etwas Naturgegebenes, dem unser Körper entgegenstrebt. Diese Auffassung ist sehr weit verbreitet und einzementiert.
Doch sie ist vor allem eins: falsch. Das mag Sie eventuell verwundern, doch ich werde Ihnen dies mit einigen wenigen (und verständlichen) Griffen in die Kiste der Molekularbiologie erläutern. Manches davon kann nützlich sein, endlich zu verstehen wovon die Rede ist, wenn alle wieder diese freien Radikale erwähnen.
Unsere Zellen wehren sich
Die Zellen unseres Körpers bestreben keineswegs die Alterung. Ganz im Gegenteil: Jede Zelle ist mit einem regelrechten Bollwerk an Mechanismen ausgestattet um sich gegen die Ursachen des Alterns zu schützen. Die Alterung ist nicht vorprogrammiert, sondern resultiert aus der Ansammlung von Schäden, die mit der Zeit entstehen. Dieser akkumulierte Schaden ist essentiell für das Verständnis des Alterns.
Schon die Vielfalt der DNA Reparaturmechanismen ist faszinierend und vielfältig. Je nachdem welche Art von Schaden entstanden ist, werden andere Enzyme eingesetzt um ihn zu beseitigen. Schäden durch UV Strahlung werden anders repariert, als wenn der DNA Doppelstrang komplett durchbricht. Die Reparaturmechanismen haben zahlreiche Namen: BER, NER, NHEJ usw. Die Namen tun nichts zur Sache, es geht nur darum zu verstehen, dass unsere Zellen keineswegs gerne Schäden ansammeln. Ein weiteres Beispiel sind die freien Radikale, welche den meisten Menschen ein Begriff sind. Diese schädlichen Moleküle sind hauptsächlich reaktive Nebenprodukte der Zellatmung. Sauerstoff wird dabei so verändert, dass er sehr gerne Verbindungen eingeht mit anderen Zellbestandteilen. Dabei ist er nicht wählerisch und bindet an die DNA oder Strukturproteine und richtet Schäden an. Manche Abschnitte der DNA, die Gene enthalten, werden somit unbrauchbar und die Zelle büßt an Funktionen ein.
Somit wird die Zelle immer weniger in der Lage Schäden zu reparieren und vergreist mit der Zeit. Wir altern. Um sich gegen die freien Radikale zu wehren, haben unsere Zellen sogenannte antioxidative Enzyme und Substanzen, sogenannte Antioxidantien. Auch hier gibt es wieder eine ganze Fülle an Mechanismen, die freie Radikale abfangen und unschädlich machen. Auch hier kann man erkennen: Unsere Zellen wehren sich gegen Schäden und das daraus resultierende Altern.
Nun dämmert es Ihnen vielleicht worauf ich hinaus möchte. Schauen Sie sich unser Immunsystem an, unser Körper wehrt sich durch diese Mechanismen gegen diverse Krankheiten, Erreger und Krebs. Doch warum tut unser Körper das? Die Antwort ist wichtig und doch banal: Weil er nicht krank sein möchte. Niemand würde behaupten, dass unser Körper vorprogrammiert ist und möglichst dahinstrebt krank zu sein. Warum? Nun weil er sich mit dem Immunsystem wehrt.
Doch behaupten und denken viele Menschen unser Körper würde das Altern anstreben, oder wäre darauf vorprogrammiert.
Doch wie Sie sehen, wehren sich unsere Zellen gegen die wichtigste Ursache der Alterung: Die Akkumulation von Schäden.
Unser Körper möchte von Natur aus weder krank sein, noch altern, nur versagen manche Funktionen mit der Zeit. Sei es das Immunsystem oder Reparaturmechanismen unserer Zellen. Deswegen altern wir. Doch nicht alle tun das.
Negligible senescence – oder warum manche ewig jung bleiben
Kommen wir doch gleich zu dem 2. Lieblingsargument: Alterung ist natürlich. Alles andere wäre wider die Natur.
Den philosophischen Diskurs überlasse ich als Naturwissenschaftler anderen. Ich mag an dieser Stelle nur gerne anmerken, dass es ein wenig arrogant ist, sich ohne tieferes Wissen anzumaßen den Willen der Natur zu deuten. Insbesondere, wenn gerade Phänomene in der Natur diesem widersprechen.
Das Fachwort für so ein Phänomen nennt man: negligible senescence. Oder übersetzt: Vernachlässigbare Alterung. Dieser Begriff bezieht sich auf Organismen in der Natur, bei denen wir keineswegs sicher sind ob sie denn überhaupt altern. Tun sie das doch, dann ist das vernachlässigbar langsam. Gerne wird an dieser Stelle das Beispiel von bestimmten unsterblichen Schwämmen im Meer oder Quallen aufgeführt. Das mag aber manchen zu abstrakt erscheinen. Schließlich ähnelt unser Körper nicht unbedingt einem Schwamm. Nehmen wir stattdessen einen gewissen Fisch und eine Muschel. Diese Organismen sind komplexer, haben innere Organe, ein Herz, Nervengewebe und so weiter und so fort.
Der „rogheye rockfish" ist eine sehr langlebige Fischart. 205 Jahre alt war das älteste Exemplar, das gefangen wurde (Cailliet et al. 2001). Das wirklich Faszinierende an dieser Geschichte ist jedoch, dass selbst mit 205 Jahren keine Zeichen von Alterung festgestellt werden konnten. Während ein Mensch mit 100 Jahren dementsprechend aussieht, ist ein „rockfish" weiterhin jung, kann sich fortpflanzen und der Alterungsprozess ist ihm fremd. Freie Radikale schüttelt er wohl einfach weg und Zellschäden interessieren ihn nicht. In der freien Natur ist die Gefahr jedoch da gefressen zu werden oder an Krankheiten zu sterben, daher lediglich 205 Jahre. Wie lange ein solcher Fisch leben würde, wenn er vor natürlichen Feinden geschützt wäre? Das wissen wir nicht, wir können es nur vermuten, da er kaum altert. 300 Jahre? 500?
Das mag nach viel klingen, aber die Seemuschel Arctica islandica sprengt diese Grenzen weiter. Diese leben in freier Natur 400 Jahre (Abele et al. 2008). Auch hier sollte man bedenken: Sie sterben nicht am Alter, sondern weil sie gefressen werden. Derzeitig gibt es neue Studien, die diese Langlebigkeit zu ergründen versuchen. Eine aktuelle Publikation konnte enorme antioxidative Fähigkeiten der Arctica islandica nachweisen, wobei das antioxidative Enzym Superoxid Dismutase in hohen Mengen von ihren Zellen hergestellt wurde. Andere Mechanismen müssen noch verstanden werden um zu verstehen, warum diese Tiere nicht altern.
Auf Menschen anwenden – Die Natur kopieren und lange leben
Für manche Wissenschaftler mag schon die bloß Ansammlung von Daten über die "vernachlässigbare Alterung" interessant sein. Letztendlich steht für die medizinische Forschung stets die Anwendung im Vordergrund. Mit welchen Therapien könnte man einen ähnlichen Effekt im Menschen hervorbringen. Dabei geht es nicht einfach um eine lange Lebensspanne. Lange leben, jung und gesund bleiben, diese Dinge sind miteinander gekoppelt. Niemand möchte 200 Jahre alt werden und dabei gebrechlich und alt sein. Dies ist auch von der wissenschaftlichen Seite her nicht machbar. Vielmehr ist ein langes Leben nur dadurch zu erreichen, indem man den Alterungsprozess stoppt oder verlangsamt. Derzeit existieren unterschiedliche Herangehensweisen. Stammzelltherapien könnten genutzt werden verlorengegangene Zellen zu ersetzen, das Gewebe zu verjüngen. Medikamente, die den altersbedingten Zellmüll wieder entfernen, könnten eingesetzt werden. Eine Strategie nennt sich: Strategies for Engineered Negligible Senescence. Oder auch abgekürzt: SENS.
Diese geht von einer ingenieursgeprägten Perspektive heran und sagt wir müssen lernen den Schaden zu beheben und nicht die Ursachen der Alterung bis zum Sankt-Nimmerleins-Tag untersuchen. Solche und andere Sichtweisen sind für uns Wissenschaftler aus der molekularen Medizin erfrischend und stets willkommen. Auch andere Berufsgruppen können hier etwas beisteuern. Informatiker, Mathematiker, aber auch Journalisten, Soziologen und viele andere, können ihre Ideen einbringen und sind stets willkommen diese kundzutun.
Für Fragen und Vorschläge stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung.
Literatur:
Age determination and validation studies of marine fishes: do deep-dwellers live longer?
Cailliet GM, Andrews AH, Burton EJ, Watters DL, Kline DE, Ferry-Graham LA.
Exp Gerontol. 2001 Apr;36(4-6):739-64.
Imperceptible senescence: ageing in the ocean quahog Arctica islandica.
Abele D, Strahl J, Brey T, Philipp EE. Free Radic Res. 2008 May;42(5):474-80.
von Muamer Hodzic
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