Raumfahrtmedizin

Fragen und Antworten zur Wissenschaft

Rejuvenation – forever young?

Altern aufhalten durch ganzheitliche Regulation der psychisch-geistig-seelischen und körperlichen Vorgänge, insbesondere aber auch durch die Veränderung des Lebensstils, ist eine der wesentlichen Aufgaben, denen sich die INAKARB stellt.

URSACHEN DES ALTERNS – WARUM ALTERN WIR?

Die durchschnittliche Lebenserwartung hat sich in den letzten Jahren in den Ländern der ersten Welt deutlich erhöht, das maximal erreichbare Lebensalter scheint seit sehr langer Zeit konstant bei etwa 120 Jahren zu liegen. Schon in der Bibel wird erwähnt, dass nicht wenige Menschen damals etwa 80 Jahre alt wurden. Heute erreichen nur ca. 50% der Menschen ein Alter von 80 Jahren und nur 1% 100 Jahre.

Eigentlich könnte man meinen, dass Einzeller nicht sterben können, da sie sich durch Teilung vermehren. Sie sind aber dennoch dadurch nicht unsterblich, da sie beim Teilungsvorgang ihre individuelle Existenz einbüßen. Auch die He-La Zellen (Epithelzellen eines Zervix-Karzinoms von einer Frau namens Henrietta Lacks) gelten als unsterblich. Ob es tatsächlich mehrzellige “unsterbliche” Organismen gibt ist nicht sicher.

Es gibt etwa 300 verschiedene Theorien des Alterns. Prinzipiell werden zwei Arten von Theorien für das Entstehen des Alterns unterschieden: die Theorien um die genetischen Ursachen (Programmierung) und die sogenannten Abnutzungstheorien des Alterns. Den ersten Theorien werden etwa 70% der Gründe des Alterns zugeschrieben, und den anderen Ursachen etwa 30%.

PROGRAMMTHEORIEN – GENETISCHE URSACHEN UND TELOMERVERLUST

Telomerverlust Theorie:
Bindegewebszellen können sich nur etwa fünfzig Mal teilen. Dies entspricht der sogenannten Hayflick-Zahl, nach Leonard Hayflick, der dies in den sechziger Jahren zum ersten Mal beobachtet hat. Bei In-vitro Versuchen (Wright und Shay) mit dem Enzym Telomerase konnte diese Hayflick-Zahl durchbrochen werden. Die Telomerase beeinflusst die bei jeder Zellteilung ablaufende Verkürzung der Chromosomenenden, die Telomere. Auf Keimzellen und Blutstammzellen trifft dies nicht zu. Bei der Geburt haben unsere Telomere eine Länge von etwa 10.000 Basenpaaren, im Lebensalter von 100 Jahren nur noch etwa 5000 Basenpaare. Tumorzellen scheinen dagegen diesen Telomerverlust pro Zellteilung verhindern zu können, bei etwa 90% dieser Zellen wurde eine Aktivität der Telomerase beobachtet.

ABNUTZUNGSTHEORIEN:

1. Freie Radikale:
Altern als Folge des Versagens der Zirbeldrüse. Melatonin als “Anti-Aging” Hormon. Der Verkalkungsgrad der Zirbeldrüse bestimmt die Fähigkeit der Drüse Melatonin zu produzieren (Reiter RJ 1992 bioessays, Rozenschwaig), das einen Einfluss auf die Lebenserwartung haben soll. Die Alterung und Schädigung von nichtteilungsfähigen Zellen (wie den Neuronen) scheint für den menschlichen Organismus ein besonderes Problem zu sein. Melatonin als Sekretionsprodukt der Zirbeldrüse gelangt leichter in das Zytoplasma dieser Zellen als andere Antioxidantien und könnte dort eine Schutzwirkung gegen Radikale entfalten. Möglicherweise sind aber die erforderlichen Dosen zu hoch, und die Einnahme müsste in der Kindheit beginnen und hätte unangenehme Nebenwirkungen.

2. Mitochondrien – Theorie:
Mitochondrien haben ihre eigene ringförmige DNA, die 37 Gene enthält. Eine Mutation der mitochondrialen DNA (die nur über die Eizelle der Mutter vererbt wird) kann zu einer Störung des Elektronentransports innerhalb der mitochondrialen Atmungskette führen, das zu übermäßiger Bildung von freien Radikalen führt, die die Mitochondrien selbst und die ganze Zelle (speziell die Zellproteine und die Rezeptoren) schädigen. Das zentrale Nervensystem ist am meisten von der stetigen Energieproduktion der Mitochondrien abhängig. Es existiert die Theorie, dass eine altersabhängig abnehmende Energieproduktion durch die Mitochondrien im Zusammenhang mit geschädigten Eiweißen erheblich an der Entstehung altersbedingter degenerativer Erkrankungen beteiligt ist (Alzheimer, Diabetes II, Demenz…). Außerdem sind Mitochondrien besonders empfindlich für Schadstoffe, die lebenslang auf uns einwirken. In den Mitochondrien fehlen die Histone, die ansonsten DNA-Schäden unwahrscheinlicher machen.

ENERGIETHEORIEN:

1. Energieverbrauch – Theorie:
Möglicherweise ist der gesamte Lebens-Energieumsatz pro Gewichtsanteil vieler unterschiedlicher Spezies auf einen bestimmten Maximalwert begrenzt. Die langsam kriechende Schildkröte verbraucht pro Gramm Körpergewicht relativ wenig Energie (aufsummiert über ihre Lebenszeit) und lebt relativ lange, während die unruhigere und flinkere Maus nur kurze Zeit lebt. Vereinfacht gesagt: je mehr ein Tier gemessen an seinem Körpergewicht isst, desto kürzer lebt es.

Beispiele:
Maus: 250 cal/gr = 18 Monate, Schwein: 12 cal/gr = 300 Monate
Dazu passt auch, dass das Fasten oder Hungern einen Einfluss auf die Lebenserwartung hat. Eine lebenslange hypokalorische Ernährung erhöht die Lebenserwartung bei Tieren, aber auch bei Einzellern, und ist bis jetzt bei Mäusen, Ratten, Fischen, Fliegen und Spinnen nachgewiesen. Sehr alt gewordene Menschen waren in ihrem Leben meist schlank. Das Hungern hält diese Tiere länger jung und verzögert das Erscheinen von typischen Alterskrankheiten. Aber auch das Einführen einer kalorienreduzierten Ernährung im Erwachsenenalter hat noch einen Effekt, und kann bei Tieren zum Beispiel die Krebsentwicklung im höheren Alter hinauszögern.

Diese Theorie ist wahrscheinlich ein Aspekt der oben genannten Theorie, dass Zellschäden durch reaktive Stoffwechselprodukte die Lebenserwartung eines Organismus beeinflussen. Zur Zeit laufen Beobachtungen an Affen, die eine um 30% verminderte Kalorienzufuhr erhalten. In etwa 20 Jahren wird sich dann herausstellen, ob sie länger gelebt haben als Affen, die freien Zugang zu Nahrung hatten. Eine Abnahme des gesamten Stoffwechsels durch Hungern scheint nicht die Ursache für die Verlängerung der Lebenserwartung zu sein, da eine Zunahme des Stoffwechsels nach Abkühlung sogar die Lebenserwartung etwas erhöht (J Appl Physiol 1986 (61)).

Diese Theorie vertreten wir ebenso: eine hochkalorische Ernährung, Sport, Stress usw. erzeugen große Mengen an freien Radikalen. Mit Nahrungsergänzungsmitteln, sog. Radikalfängern kann man die schädliche Wirkung von freien Radikalen verhindern und trotzdem genussvoll leben.

2. Glukose und AGE – Theorie (Glycation theory of aging von Anthony Cerami):
Speziell bei Stress-/Burn Out-Patienten ist durch den erniedrigten Adrenalin-Spiegel der Gegenspieler Insulin erhöht. Dadurch wird vermehrt Glukose in die Zellen transportiert. Diese und andere Zucker bilden aufgrund eines nicht enzymatischen Weges mit Proteinen (zum Beispiel Kollagen) Vernetzungen, die Zellfunktionen beeinträchtigen und das Altern fördern. Dieser Vorgang wird “nicht-enzymatische Glykosilierung” genannt und ist auch der Prozess, der das Hämoglobin bei hohen Zuckerspiegeln so verändert, dass sich an der Konzentration des glykosilierten Hämoglobins der Glukosespiegel der Vergangenheit ablesen lässt. Carbonylgruppen des Zuckers binden dabei an Aminogruppen der Proteine. Die Bildungsprodukte werden “advanced-glycation end-products”, kurz AGE genannt (Baynes 1991).

Diese AGEs binden wiederum kovalent an andere Makromoleküle und tragen zu den altersbedingten Schäden wie sie zum Beispiel beim Diabetes bekannt sind bei. AGEs können auch zelluläre Rezeptoren (zum Beispiel des Fettstoffwechsels) beeinflussen. AGEs scheinen ein Grund für die Abnahme von Muskelgewebe im Alter zu sein. Auch bei der Alzheimerschen Erkrankung scheinen sie eine Rolle zu spielen, und AGE-Inhibitoren wurden bereits erfolgreich bei Alzheimer erprobt. Auch die Entstehung des grauen Stars wird mit AGE in Zusammenhang gebracht.

3. Thymustheorie:
Im Alter lässt die Immunantwort bei Infektionen nach. Zugleich nehmen die Autoimmunkrankheiten bei älteren Menschen zu. Zeichen des Alterns ist auch die Thymusverkleinerung (Involution) bis hin zum retrosternalen Fettkörper. Im hohen Alter soll es dann zu einem “globalen Versagen” des Immunsystems kommen (Roy Walford ein Anhänger der CR)

Lebenserwartung des Menschen in der Vergangenheit: (aus unterschiedlichen Quellen)

  • Vorzeit: etwa 25 Jahre
  • Griechenland 550 v. Chr: unter 20 Jahre
  • Rom im Jahre 0: 30 Jahre
  • Deutschland 1800: etwa 30 Jahre
  • USA 1870: 40 Jahre
  • Deutschland zu Ende des 19. Jhd.: < 40 Jahre
  • Deutschland 1950: < 70 Jahre
  • USA 1955: 70 Jahre
  • USA 1996: 79 Jahre
  • Schätzung für das Jahr 2050: etwas über 80 Jahre

Hypothetischer Mensch mit hoher Lebenserwartung:
Es müsste eine unfruchtbare oder vorsorglich sterilisierte, nicht-rauchende (kaukasische) Frau mit hohem Harnsäurespiegel (möglicherweise Gicht) sein, die nur geringem Stress ausgesetzt ist, da sie insgesamt eher zur geistigen und körperlichen Trägheit neigt, die seit ihrer Geburt hungert und Eltern hatte, die selbst sehr alt geworden sind, aber zum Zeitpunkt ihrer Geburt jung waren. Sie würde gerade in ihrer Jugend mindestens 8 Stunden täglich schlafen, gerne Distelöl, Fischöle, vernünftige Mengen an Vitamin E und Knoblauch essen, kalorienreiche Nahrung dagegen meiden und täglich mindestens einmal heftig lachen. Ihre Intelligenz wie auch ihr Einkommen sind nicht besonders hoch, obwohl sie nicht arm ist. Infektionskrankheiten würde sie im Erwachsenenalter mit allen Mitteln aus dem Weg gehen, im Kindesalter allerdings in Kauf nehmen. Sie würde sich regelmäßig waschen und ihre Zähne putzen. Ihr Melatoninhaushalt müsste bis in ein hohes Alter normal sein. Um keinen Unfall zu erleiden würde sie selten das Haus verlassen, öffentliche Straßen und lange Reisen meiden und sich im Auto immer anschnallen. Am Sonntag würde sie zur Kirche gehen (regelmäßige “church goer” haben eine höhere Lebenserwartung). Alles in allem eine eher lustfeindliche aber eben lange Art zu leben. Wir haben hier im SpaceMed die Vorstellung von einem lustvollen und langen Leben, zu dem wir Ihnen verhelfen möchten.

Der älteste Mensch schien im Oktober 1998 Frau Sarah Knauss zu sein, die am 24.9.98 118 Jahre alt wurde (http://www.grg.org).
1997 verstarb in Frankreich Frau Jeanne Calment, die 122 Jahre alt wurde und mit 100 noch Fahrrad fuhr. 1986 starb der Japaner Shigechiyo Izumi mit 120 Jahren und 273 Tagen. Ob Herr Wanyingi aus Afrika tatsächlich im Jahre 1870 geboren ist, ist nicht geklärt. Dann wäre er der bei weitem älteste Mensch.

Besondere Krankheiten, die mit vorzeitigem Altern etwas zu tun haben:

  • Progeria infantilis – Hutchinson-Gilford Syndrom mit vorzeitiger Alterung und mit einer Lebenserwartung von < 20 Jahren. Kommt etwa einmal auf 4 Millionen Geburten vor. Entsteht durch spontane Mutationen, wird nicht vererbt. (Bedeutung der Hyaluronsäure ?)
  • Werner Syndrom – Progeria der Erwachsenen. Rezessiv vererbbar. Lebenserwartung < 50 Jahren.
  • Xeroderma pigmentosum