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Wie wir gesund alt werden – lernen von Mutter Natur

naturMutter Natur zeigt, dass es möglich ist gleich mehrere Jahrhunderte alt zu werden. Unsere Lebenserwartung steigt ständig. Auch wenn du jetzt noch jung und putzmunter durch die Welt springst: Eines Tages wirst du dich mit der Frage auseinandersetzen müssen, wie du gesund alt werden kannst. Forscher auf der ganzen Welt beschäftigen sich mit diesem Thema. Dabei versuchen sie, der Natur auf die Finger zu schauen und zu entziffern, was sie uns verrät. Einige Tiere wie der Grönlandhai und die Islandmuschel schaffen es locker, mehrere Jahrhunderte zu leben.

Lies hier, was wir von der Natur über gesundes Altern lernen können.

  1. Die menschliche Lebenserwartung
  2. Gesund alt werden: Vorbilder in der Natur
  3. Gibt es schon ein greifbares Ergebnis?

1. Die menschliche Lebenserwartung

Im Jahr 2016 betrug die durchschnittliche Lebenserwartung weltweit 72 Jahre (1). Das sind gut fünf Jahre mehr als zur Jahrtausendwende(2), die höchste Steigerung seit den 60er Jahren. Experten schätzen, dass die Lebenserwartung in den kommenden Jahren weiter steigen wird. Das treibt die Kosten für Renten, aber auch für die medizinische Versorgung von Senioren in die Höhe.

Deshalb wird die Frage immer dringender: Wie können wir gesund alt werden? Wir wissen, dass unsere Haut mit der Zeit Falten bekommt und unser Körper Verschleißerscheinungen zeigt. Doch warum altern wir und was bestimmt, wie gut oder schnell ein Mensch altert? Welche Faktoren entscheiden über die Lebenserwartung? Diese Fragen stellen Wissenschaftler immer noch vor Rätsel.

Synergismus: Faktoren verstärken sich

Fest steht, dass verschiedene Prozesse im Körper beeinflussen, wie schnell das Altern abläuft (3). Neben genetischen Veränderungen funktionieren Stoffwechselprozesse mit der Zeit nicht mehr so gut. Zellen verändern sich und die biochemische Kommunikation im Körper leidet. Schadstoffe sammeln sich im Gewebe an. Ein Schlüsselwort beim Altern scheint Synergismus zu sein. Laut Duden bezeichnet dieser Begriff den Umstand, dass sich verschiedene Faktoren beim Zusammenwirken gleichzeitig verstärken (4).

Niederländische Wissenschaftler kamen in einer 2015 veröffentlichten Studie zu dem Schluss, dass innere und äußere Faktoren gemeinsam die Sterblichkeit bestimmen (5). Dabei ist zu berücksichtigen, dass Menschen mit zunehmendem Alter immer empfindlicher gegen schädliche Umwelteinflüsse werden.

Mögliches Höchstalter für Menschen?

Wie alt können Menschen werden? Der Blick auf den aktuellen Stand der Forschung zeigt, wie weit verschiedene Forschungsergebnisse auseinander liegen. Manche Studien kommen zu dem Ergebnis, dass es keine wissenschaftlichen Anhaltspunkte für eine begrenzte Lebenserwartung der Menschen gibt (6) (7). Andere Forscher halten dagegen, dass wir alle maximal um die 120 Jahre alt werden können (8) (9).

2. Gesund alt werden: Vorbilder in der Natur

Der Grönlandhai

Der Grönlandhai, auch Eishai genannt, gilt als eines der langlebigsten Tiere in der Natur. Im Jahr 2016 veröffentlichten dänische und US-amerikanische Wissenschaftler gemeinsam eine Studie, die das mögliche Alter dieser Haie mit über 400 Jahren angab (12).

Für die Altersbestimmung entwickelten sie eine neue Methode der Radiokohlenstoffdatierung. Da Knochen dieser Haie keine Wachstumsringe aufweisen, beschränkten sich die Forscher auf die Augenlinsen von toten Haien, die in Schleppnetzen hängen geblieben waren. In den Augen suchten sie nach Kohlenstoff-14. Tests mit Atombomben hatten dieses schwere Isotop Mitte der 50er Jahre freigesetzt. Mithilfe dieser Isotope konnten sie das Alter von jüngeren Haien festlegen und so eine Wachstumskurve berechnen.

Geschlechtsreife mit 150 Jahren

Mit dieser Methode bestimmten sie das Alter anderer  toter Haie. Das älteste Exemplar war demnach 392 Jahre alt, plus oder minus der möglichen Fehlerquote von 120 Jahren. Erstaunliche Tatsache: Weibliche Grönlandhaie können erst nach ihrem 150. Geburtstag schwanger werden.

Mittlerweile wurde das Genom des Grönlandhais entziffert, um dem Geheimnis seiner Langlebigkeit auf die Spur zu kommen (13). Beispielsweise ist Krebs bei diesen Haien fast unbekannt. Krebs ist mittlerweile die Gruppe von Krankheiten, denen Menschen in Ländern mit hohem Einkommen am häufigsten zum Opfer fallen (14).

Niedriger Blutdruck, langsamer Stoffwechsel

Durchschlagende Erfolge lassen bislang noch auf sich warten. Es scheint, dass die drei verschiedenen Hämoglobinarten dieser Haie eine geringe Affinität zu Sauerstoff haben (15). Das könnte zu der Annahme verleiten, die Menge entstehender freier Radikale beim Stoffwechsel dieser Haie und damit ihr oxidativer Stress sei gering. Allerdings zeigen bestimmte Marker für die Höhe von oxidativem Stress bei diesen Haien keine außergewöhnlichen Werte (16).

Ein Faktor für die Langlebigkeit könnte sein, dass die Gene der Haie unempfindlich gegenüber Schadstoffen sind, die das Erbgut verändern (17). Ein ungewöhnlich niedriger Blutdruck und generell ein extrem langsamer Stoffwechsel sind weitere Ansätze, um der Langlebigkeit dieser Haie auf die Spur zu kommen (18).

Bis das Hai-Genom seine Geheimnisse aus der Natur verrät, dürfte noch viel Zeit vergehen. Haben Forscher einzelne Langlebigkeits-Gene gefunden, sind Tierversuche der nächste Schritt. Ob oder wann die Forschung zu Medikamenten für den Menschen führt, ist ungewiss.

Islandmuschel resistent gegen Stress

Noch älter als der Grönlandhai wird die Islandmuschel, deren wissenschaftlicher Name Arctica islandica lautet. Im Jahr 2006 sammelten britische Wissenschaftler diese Muscheln in der Natur vor der Küste Islands. Dabei ging ihnen das liebevoll genannte Exemplar Ming ins Netz (19). Tragischerweise endete Ming mit den anderen Islandmuscheln im Eisfach. Das überlebte sie nicht.

Als die Forscher später an der Bangor Universität in Wales die Jahresringe zählten, kamen sie auf 405. Mittlerweile steht fest, dass ihr wahres Alter 507 Jahre betrug. Ming lebte bereits, als die Ming Dynastie in China noch an der Macht war.

Erbgut bleibt lange intakt

Im Gegensatz zum Grönlandhai sind Islandmuscheln gegen oxidativen Stress gefeit und leiden nur in geringem Ausmaß unter Schäden durch freie Radikale (20) (21). Wie beim Eishai können Gen-schädigende Substanzen den Muscheln wenig anhaben (22).

In ihrer Dissertation kommt die deutsche Wissenschaftlerin Julia Strahl zu dem Schluss, dass geringe oxidative Schäden, Schutzmechanismen in Zellen und Geweben sowie niedrige aerobe Stoffwechselraten für die Langlebigkeit der Islandmuschel in der Natur verantwortlich sind (23).

Termiten: Warum leben die Royals jahrzehntelang?

Von Termiten, genauer der Art Macrotermes bellicosus, hoffen Forscher ebenfalls, neue Erkenntnisse über Langlebigkeit zu bekommen. Während die Königinnen und Könige mehrere Jahrzehnte lang in der Natur überdauern, leben einfache Arbeiterinnen in der Regel nur wenige Wochen – dabei haben die Royals und das gemeine Volk genau das gleiche Erbgut.

Springende Gene: Fluch und Segen

Der Grund dafür könnten springende Gene sein (24). Diese Gene operieren unabhängig und bauen sich an verschiedenen Stellen im Erbgut ein. Lange Zeit dachte man, sie seien eine Art Abfall des Erbguts. Tatsächlich aber ermöglichen sie den Zellen, mit Stress zurechtzukommen – etwa durch Virusinfektionen oder giftige Substanzen (25). Allerdings verursachen springende Gene auch Schäden, etwa, indem sie andere Gene ausschalten.

Bei Arbeiterinnen der Termiten sind springende Gene aktiv. Beim königlichen Geschlecht dagegen sorgt der sogenannte piRNA-Signalweg dafür, dass springende Gene keine Chance haben (26). Dieser Signalweg ist vor allem in Geschlechtszellen zu finden. Die darauf ansprechenden Gene, sogenannte piwi-interacting RNAs, sind in erster Linie für die Bildung von Samenzellen verantwortlich. Der piRNA-Signalweg sorgt dafür, dass Erbgut unverändert weitergegeben wird (27). Außerdem scheint er das Leben zu verlängern.

3. Gibt es schon ein greifbares Ergebnis?

Auf der ganzen Welt arbeiten Forscher daran, dem Geheimnis von Langlebigkeit auf die Spur zu kommen. Mittlerweile gibt es sogar schon eine große Zahl von Unternehmen, die auf unterschiedliche Weise Unsterblichkeit erreichen wollen. Allerdings lassen handfeste Resultate noch auf sich warten. Es wird wohl noch einige Zeit dauern, bis wir den Alterungsprozess mit einer Pille aufhalten können.

Stress auf der Zellebene und Schäden am Erbgut sind offensichtlich wesentliche Faktoren beim Altern. Das zeigen die Forschungsergebnisse von extrem langlebigen Tierarten in der Natur. Doch diese Ergebnisse in Substanzen und Techniken umzuwandeln, um das Altern aufzuhalten, erfordert bestimmt noch viele Jahre Entwicklungsarbeit.

Fazit: Gesund alt werden ist Sache des Lebensstils

Den Jungbrunnen für ewige Jugend hat bisher noch niemand gefunden. Obwohl manche Tiere in der Natur problemlos Hunderte von Jahren leben, haben Wissenschaftler die Gründe für ihre Langlebigkeit noch nicht enträtselt. Bis die Pille gegen das Altern entwickelt wurde, ist gesund alt werden deshalb in erster Linie eine Sache des Lebensstils. Vernünftige Ernährung, regelmäßige Bewegung, glückliche Beziehungen und Stress so gut wie möglich vermeiden: So lautet das aktuelle Rezept, um lange glücklich und gesund zu leben.

Quellenverzeichnis:

(1) https://www.who.int/gho/mortality_burden_disease/life_tables/situation_trends/en/

(2) https://www.who.int/news-room/detail/19-05-2016-life-expectancy-increased-by-5-years-since-2000-but-health-inequalities-persist

(3) Liochev SI. Which Is the Most Significant Cause of Aging? Antioxidants (Basel). 2015 Dec 17;4(4):793-810. doi: 10.3390/antiox4040793. PMID: 26783959; PMCID: PMC4712935. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4712935/)

(4) https://www.duden.de/rechtschreibung/Synergismus#Bedeutung-1

(5) Koopman JJ, Wensink MJ, Rozing MP, van Bodegom D, Westendorp RG. Intrinsic and extrinsic mortality reunited. Exp Gerontol. 2015 Jul;67:48-53. doi: 10.1016/j.exger.2015.04.013. Epub 2015 Apr 24. Review. PubMed PMID: 25916736. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25916736/)

(6) Hughes BG, Hekimi S. Many possible maximum lifespan trajectories. Nature. 2017 Jun 28;546(7660):E8-E9. doi: 10.1038/nature22786. PubMed PMID: 28658230. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28658230)

(7) Barbi E, Lagona F, Marsili M, Vaupel JW, Wachter KW. The plateau of human mortality: Demography of longevity pioneers. Science. 2018 Jun 29;360(6396):1459-1461. doi: 10.1126/science.aat3119. PubMed PMID: 29954979; PubMed Central PMCID: PMC6457902. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29954979)

(8) https://science.sciencemag.org/content/361/6409/eaav1200

(9) Finch CE, Pike MC. Maximum life span predictions from the Gompertz mortality model. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1996 May;51(3):B183-94. PubMed PMID: 8630694. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8630694)

(10) Zak, Nikolay & Moscow,. (2018). Jeanne Calment: the secret of longevity. 10.13140/RG.2.2.29345.04964. (https://www.researchgate.net/publication/329773795_Jeanne_Calment_the_secret_of_longevity)

(11) Robine, Jean-Marie & Allard, Michel & Herrmann, Francois & Jeune, Bernard. (2019). The Real Facts Supporting Jeanne Calment as the Oldest Ever Human. The Journals of Gerontology: Series A. 74. 10.1093/gerona/glz198. (https://www.researchgate.net/publication/335877808_The_Real_Facts_Supporting_Jeanne_Calment_as_the_Oldest_Ever_Human)

(12) Nielsen, Julius & Hedeholm, Rasmus & Bushnell, Peter & Brill, Richard & Olsen, Jesper & Heinemeier, J. & Christiansen, Jørgen & Simon, Malene & Steffensen, Kirstine & Steffensen, John. (2016). Eye lens radiocarbon reveals centuries of longevity in the Greenland shark (Somniosus microcephalus). Science. 353. 702. 10.1126/science.aaf1703. (https://www.researchgate.net/publication/306059132_Eye_lens_radiocarbon_reveals_centuries_of_longevity_in_the_Greenland_shark_Somniosus_microcephalus

(13) Santaquiteria, Aintzane & Nielsen, Julius & Klemetsen, Terje & Willassen, Nils & Præbel, Kim. (2017). The complete mitochondrial genome of the long-lived Greenland shark (Somniosus microcephalus): characterization and phylogenetic position. Conservation Genetics Resources. 9. 10.1007/s12686-016-0676-y. (https://www.researchgate.net/publication/313230095_The_complete_mitochondrial_genome_of_the_long-lived_Greenland_shark_Somniosus_microcephalus_characterization_and_phylogenetic_position)

(14) Mahase E. Cancer overtakes CVD to become leading cause of death in high income countries. BMJ. 2019 Sep 3;366:l5368. doi: 10.1136/bmj.l5368. PubMed PMID: 31481521. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31481521)

(15) Russo R, Giordano D, Paredi G, Marchesani F, Milazzo L, Altomonte G, Del Canale P, Abbruzzetti S, Ascenzi P, di Prisco G, Viappiani C, Fago A, Bruno S, Smulevich G, Verde C. The Greenland shark Somniosus microcephalus-Hemoglobins and ligand-binding properties. PLoS One. 2017 Oct 12;12(10):e0186181. doi: 10.1371/journal.pone.0186181. PMID: 29023598; PMCID: PMC5638460. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5638460/)

(16) Costantini D, Smith S, Killen SS, Nielsen J, Steffensen JF. The Greenland shark: A new challenge for the oxidative stress theory of ageing? Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 2017 Jan;203:227-232. doi: 10.1016/j.cbpa.2016.09.026. Epub 2016 Oct 4. PubMed PMID: 27717642. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27717642)

(17) https://www.biologists.com/stories/anti-ageing-in-the-greenland-shark/

(18) Shadwick, Robert & Bernal, Diego & Bushnell, Peter & Steffensen, John. (2018). Blood pressure in the Greenland shark as estimated from ventral aortic elasticity. The Journal of Experimental Biology. 221. jeb.186957. 10.1242/jeb.186957. (https://www.researchgate.net/publication/326996410_Blood_pressure_in_the_Greenland_shark_as_estimated_from_ventral_aortic_elasticity)

(19) https://de.wikipedia.org/wiki/Ming_(Muschel)

(20) Ungvari Z, Ridgway I, Philipp EE, Campbell CM, McQuary P, Chow T, Coelho M, Didier ES, Gelino S, Holmbeck MA, Kim I, Levy E, Sosnowska D, Sonntag WE, Austad SN, Csiszar A. Extreme longevity is associated with increased resistance to oxidative stress in Arctica islandica, the longest-living non-colonial animal. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2011 Jul;66(7):741-50. doi: 10.1093/gerona/glr044. Epub 2011 Apr 12. PMID: 21486920; PMCID: PMC3143345. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3143345/)

(21) Munro D, Blier PU. The extreme longevity of Arctica islandica is associated with increased peroxidation resistance in mitochondrial membranes. Aging Cell. 2012 Oct;11(5):845-55. doi: 10.1111/j.1474-9726.2012.00847.x. Epub 2012 Jul 25. PubMed PMID: 22708840. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22708840)

(22) Ungvari Z, Sosnowska D, Mason JB, Gruber H, Lee SW, Schwartz TS, Brown MK, Storm NJ, Fortney K, Sowa J, Byrne AB, Kurz T, Levy E, Sonntag WE, Austad SN, Csiszar A, Ridgway I. Resistance to genotoxic stresses in Arctica islandica, the  longest living noncolonial animal: is extreme longevity associated with a multistress resistance phenotype? J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2013 May;68(5):521-9. doi: 10.1093/gerona/gls193. Epub 2012 Oct 10. PubMed PMID: 23051979; PubMed Central PMCID: PMC3623481. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23051979)

(23) https://epic.awi.de/id/eprint/25460/1/Dissertation_Julia_Strahl.pdf

(24) Ravindran S. Barbara McClintock and the discovery of jumping genes. Proc Natl  Acad Sci U S A. 2012 Dec 11;109(50):20198-9. doi: 10.1073/pnas.1219372109. PubMed PMID: 23236127; PubMed Central PMCID: PMC3528533. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23236127)

(25) Université de Genève. “Jumping genes have essential biological functions.” ScienceDaily. ScienceDaily, 19 February 2015. (https://www.sciencedaily.com/releases/2015/02/150219133102.htm)

(26) Elsner, Daniel & Meusemann, Karen & Korb, Judith. (2018). Longevity and transposon defense, the case of termite reproductives. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115. 10.1073/pnas.1804046115. (https://www.researchgate.net/publication/325035320_Longevity_and_transposon_defense_the_case_of_termite_reproductives)

(27) Parhad SS, Theurkauf WE. Rapid evolution and conserved function of the piRNA pathway. Open Biol. 2019 Jan 31;9(1):180181. doi: 10.1098/rsob.180181. PubMed PMID: 30958115; PubMed Central PMCID: PMC6367137. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30958115)

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2020-02-24T15:27:08+02:00