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

Die wichtigsten Merkmale des Alterns

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

1. Genomische Instabilität

Ein gemeinsamer Nenner des Alterungsprozesses ist die Anhäufung genetisch geschädigter Zellen. Jede Zelle des menschlichen Körpers besteht aus der 3 Milliarden Buchstaben auf der DNA-Kette, außer den roten Blutkörperchen, bestimmen die Komplexität unseres Genoms. Die richtige Arbeit unseres Genoms ist sehr wichtig für den reibungslosen Ablauf in unserem Körper, doch leider stören verschiedene Faktoren diesen Ablauf. Externe Faktoren (Strahlung und Umweltverschmutzung), interne Faktoren (freie Sauerstoffradikale) sowie biologische und chemische Eigenschaften greifen ständig ein und stören die reibungslose Arbeit unseres Genoms.

Bis zu einer Million Mal, … Die Zerstörung und Reparatur der DNA in jeder Zelle ist eine aufschlussreiche 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 DNA-Schäden führt zu Erkrankungen, die mit vorzeitiger Alterung einhergehen, wie beispielsweise Bloom-Syndrom und Werner-Syndrom. Krebs ist auch ein Beispiel für irreparabel geschädigte DNA-Zellen, sowohl beim Menschen als auch bei Mäusen. Neurodegenerative Erkrankungen und neuromuskuläre Erkrankungen entstehen durch die Merkmale des Alterns.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

Das Risiko von Genomische Instabilität du kannst es beeinflussen, indem du dich vor UV-Strahlen und Krebs auslösenden Stoffen schützt und Mangelernährung minderst. Kontakt mit Chemikalien Abgesehen von Krebs auslösenden Stoffen wie Schwermetallen fördern Acrylamid, Benomyl und Chinon deutlich die Alterungszeichen.

2. Verkürzung der Telomere

Während der DNA-Synthese sind die Telomerregionen besonders anfällig. Es handelt sich um lineare Nukleotidsequenzen in linearen Chromosomen, die mit Proteinen verbunden sind. Sie verhindern den Zerfall der Chromosomenenden und sorgen dafür, dass ein linearer Strang statt eines Doppelstrangs entsteht.

Fehlt Telomerase, schädigt das die sich wiederholende DNA. Die Telomere werden kürzer und lösen am Ende Apoptose aus.

Erkrankungen durch Telomerverkürzung:

Die Entstehung von vorzeitigen Erkrankungen wie Lungenfibrose, aplastische Anämie, angeborene Dyskeratose sind die Folgen einer Telomerverkürzung durch einen Mangel an der Schutzkomponente. Ein übermäßiger Verlust der Telomere führt zu wenig regenerativem Gewebe und beschleunigt die Alterung.

Forschungsstudien deuten darauf hin, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der Telomerlänge, der Seneszenz und dem Altern besteht. Studien an Mäusen zeigen: Kurze Telomere verkürzen das Leben, lange Telomere verlängern es. 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:

• Kalorienreduzierte Ernährung, ballaststoffreiche Kost, viele Antioxidantien und wenig Eiweiß bremsen die Verkürzung der Telomere.
• Auf das Rauchen verzichten und in einer schadstofffreien Umgebung leben wenden die Zeichen der Alterung um.
• Sport, angemessene körperliche Aktivitäten und ein stressfreies Umfeld können das Risiko einer Telomerverkürzung auf ein optimales Maß senken.

3. Veränderungen der Epigenetik

Deine langen DNA-Stränge wickeln sich um Histone, 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, beim Verlust von Hebeln oder bei deren abrupten Verschiebungen beobachten wir eine erhebliche Veränderung der Epigenome. Das Sirtuin entfernt den epigenetischen Hebelgriff, und überraschenderweise kannst du Hebel und Griff in deinen Epigenomen durch übermäßige körperliche Betätigung, pharmazeutische Faktoren, Lebensstil und Ernährung anpassen.

Die Epigenetik als Merkmal des Alterns zeigt sich bei Mäusen, Hefen, Fliegen und Würmern. 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 sorgt bei Mäusen für ein gesundes, langes Leben; mit zunehmendem Alter sinkt die NAD-Konzentration in unserem Körper, wobei NAD als Cofaktor für die Sirtuin-Enzyme dient. Ein NAD-Verlust bedeutet also einen Verlust an Sirtuin, und ein Verlust an Sirtuin bedeutet eine beschleunigte Alterung.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

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

• Gesunder Lebensstil
• Rauchen reduzieren
• Nachtarbeit reduzieren
• Alkoholkonsum senken
• Schadstofffreie Umwelt
• Anhaltendes Übergewicht vermeiden
• Stress vermeiden
• Vermeiden verschiedener organischer und anorganischer Chemikalien

4. Verlust der Proteostase

Gene bauen Proteine auf, die Herz und Seele jedes lebenden Organismus sind. Wer die Proteine erhält, erhält fast die gesamte Körperstruktur. Die Produktion und das Gleichgewicht von Proteinstrukturen werden als Proteostase bezeichnet.

Eine gestörte Proteinhomöostase bzw. Proteostase spielt bei verschiedenen altersbedingten Erkrankungen eine Rolle. Der Proteostase-Mechanismus sorgt für die richtige Faltung von Proteinketten wie Hitzeschockproteinen und überwacht den Abbau von Proteinen durch Lysosomen sowie die Regulatoren der altersbedingten Proteotoxizität.

Die gleichzeitige Steuerung all dieser Mechanismen sorgt also dafür, dass fehlgefaltete Polypeptidketten wieder in ihre richtige Form gebracht oder ganz entfernt bzw. abgebaut werden, um die Ansammlung abgebauter Bestandteile 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 toxischer Substanzen im Körper.

Erkrankungen durch Verlust der Proteostase:

Der Verlust der Proteostase, die chronische Fehlfaltung von Polypeptiden und die Anhäufung geschädigter Bestandteile führen zu einem Anstieg altersbedingter Erkrankungen wie beispielsweise 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 Nährstoffwahrnehmung

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. Bei einem Überangebot an Makronährstoffen startet der Anabolismus über den mTOR-Mechanismus. Ein Mangel an Nährstoffen und Energie zeigt der AMPK, den mTOR-Mechanismus abzuschalten, um die übrigen Nährstoffe klug 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.

Forscher haben in vielen Versuchen den mTOR-Mechanismus bei Mäusen künstlich angeschaltet. Dadurch alterten die Mäuse schneller und entwickelten häufiger Krebs. Aber die Nährstoffrestriktion und Rapamycin-Gabe führte bei Mäusen, Fliegen und Würmern zu längerer Lebensdauer.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

Wir können das Risiko der typischen Alterserscheinungen, die durch eine gestörte Nährstoffwahrnehmung entstehen, durch Fasten, weniger Nährstoffe in unserer Nahrung und durch Medikamente senken.

6. Mitochondriale Dysfunktion

Die verschiedenen Zellen des menschlichen Körpers 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, und diese plötzliche Tätigkeit 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 Zellorganellen und die Signalübertragung in der Zelle, indem sie Mitochondrienmembranen wie die äußere Mitochondrienmembran und das endoplasmatische Retikulum beeinträchtigt. Sie ist die Hauptursache für degenerative bioenergetische Störungen und schwächt die 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, ordnen wir folgender Kategorie zu: Zellalterung. Verschiedene Faktoren verursachen die Zellalterung, darunter die Verkürzung der Telomere, Stress und DNA-Schäden. Die Alterung im Immunsystem beseitigt geschädigte Zellen und stellt den ursprünglichen Zustand der Zellen wieder her.

Wie stark Zellen altern hängt direkt mit dem Alter des Menschen und mit Entzündungsmarkern zusammen, die für die „Merkmale des Alterns“ verantwortlich sind. Diese Zellen sind zunächst aktiv, bevor sie in einen Ruhezustand übergehen. Leider können wir sie nicht entfernen; sie sammeln sich mit zunehmendem Alter immer weiter an und führen zu mehr giftigen Erkrankungen. Finden wir einen Weg, diese alternden Zellen zu beseitigen, können wir mit einer deutlichen Verlängerung der Lebenserwartung rechnen.

Der Telomerverlust kann zusammen mit vielen anderen Faktoren die zelluläre Seneszenz auslösen. Jahrelang waren sich Wissenschaftler uneinig darüber, ob die zelluläre Seneszenz die Ursache für Krebs ist oder nicht. Forscher lösten bei Mäusen experimentell die Zerstörung seneszenter Zellen aus, um die Auswirkungen auf die Lebensdauer zu beobachten, und glücklicherweise zeigten sich die Ergebnisse in Form einer Verlängerung der Lebensdauer.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

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

8. Erschöpfung der Stammzellen

Fachleute fassen undifferenzierte Zellen, die sich ständig teilen, unter dem Begriff „Stammzellen“ zusammen.. Unmittelbar nach der Befruchtung besteht der Embryo ausschließlich aus Stammzellen. Während der Fötus allmählich wächst, beginnen die Stammzellen sich zu differenzieren und zu teilen, und jede Zelle übernimmt ihre spezifische Funktion. Bei Erwachsenen finden sich Stammzellen nur in den Bereichen, die ständig neue Zellen benötigen (Haarfollikel, rote Blutkörperchen und Immunzellen) oder die mit der Zeit verschleißen (Darm, Haut, Schleimhäute und Lunge). Mit der Zeit nehmen unsere Stammzellen ab, wodurch sich der Alterungsprozess beschleunigt.

Forscher können den Alterungsprozess in Organismen umkehren, indem sie Stammzellen im Blut von Menschen und Mäusen verjüngen. Nur gesunde Stammzellen teilen sich und ebnen so den Weg für ein längeres Leben.

Umgang mit den Auswirkungen menschlichen Handelns:

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

9. Veränderungen in der Kommunikation zwischen den Zellen

Das abgestimmte Zusammenspiel verschiedener Gewebe und Zellen ist für das reibungslose Funktionieren des Körpers unerlässlich. Die Signalmoleküle werden über den Blutkreislauf zu anderen Zellen transportiert, um mit diesen 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 – die Verbindung der Kreislaufsysteme zweier verschiedener Individuen – können den Weg für eine unveränderte interzelluläre Kommunikation ebnen. Da dieses Seneszenzmerkmal eng mit anderen Kennzeichen des Alterns verbunden ist, besteht die beste Behandlungsmöglichkeit darin, nach Therapien für diese anderen Kennzeichen zu suchen.