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Die Biologie des Alters

In der heutigen Zeit, geprägt von medizinischem Fortschritt und wachsendem Gesundheitsbewusstsein, leben Menschen länger als je zuvor. Seit den 1870er Jahren hat sich unsere Lebenserwartung mehr als verdoppelt. Doch diese beeindruckende Statistik wirft eine wichtige Frage auf: Leben wir nur länger oder leben wir auch gesünder?

Longevity oder auch Langlebigkeit verstehen

Gesunde Jahre vs. Lebensdauer

Während die Lebensdauer die gesamte Zeitspanne unseres Lebens misst, bezieht sich die Gesundheitsspanne auf die Jahre, in denen wir uns in guter körperlicher und geistiger Verfassung befinden. Aktuelle Daten zeigen, dass gesunde Lebensjahre nur etwa 80% unserer gesamten Lebensdauer ausmachen. Dies unterstreicht die Bedeutung, nicht nur die Quantität, sondern auch die Qualität unserer Jahre zu maximieren.

Fokus auf dem Erhalt unserer Gesundheit

Die Langlebigkeitsforschung, auch als “Longevity” bekannt, hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Sie konzentriert sich darauf, die Mechanismen des Alterns zu verstehen und Wege zu finden, diese Prozesse zu verlangsamen oder sogar umzukehren. Dabei geht es nicht nur darum, Krankheiten im Alter zu verhindern, sondern auch darum, die Vitalität und das Wohlbefinden in jedem Lebensabschnitt zu fördern.  Im Fokus der Langlebigkeitsforschung (engl. „Longevity“) steht die präventive Medizin, die dazu beitragen kann, unser gesundheitliches Risikomanagement zu optimieren. Longevity-Maßnahmen können die Wahrscheinlichkeit erhöhen, auch im höheren Alter gesund zu bleiben. 

Unser Ziel ist es, Ihr biologisches Alter zu reduzieren

Mit den neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen und Technologien streben wir danach, Ihr biologisches Alter zu reduzieren. Dies bedeutet, dass wir nicht nur Ihre Lebenserwartung erhöhen, sondern auch sicherstellen möchten, dass Sie diese zusätzlichen Jahre in bester Gesundheit verbringen. 

Biologisches Alter: Was es ist und warum es wichtig ist

Das biologische Alter bezieht sich auf den Zustand des Körpers und seiner Zellen basierend auf verschiedenen physiologischen Prozessen. Im Gegensatz zum chronologischen Alter, das auf der Anzahl der Jahre seit der Geburt basiert, gibt das biologische Alter einen Hinweis darauf, wie gut oder schlecht der Körper altert. 

Chronologisches vs. biologisches Alter

Ein 50-jähriger kann beispielsweise das biologische Alter eines 40-jährigen haben, wenn er gesunde Lebensgewohnheiten pflegt oder das eines 60-jährigen, wenn er ungesunde Gewohnheiten hat. Studien haben gezeigt, dass Menschen mit einem höheren biologischen Alter als ihrem chronologischen Alter ein erhöhtes Risiko für chronische Krankheiten und eine verringerte Lebenserwartung haben.

Was beeinflusst unser biologisches Alter?

Unser biologisches Alter wird von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst. Einige davon, wie unsere genetische Veranlagung, liegen außerhalb unserer Kontrolle. Andere Faktoren, wie Ernährung, Bewegung und Stressmanagement, können jedoch aktiv gesteuert werden. Laut einer Studie von 2019 kann regelmäßige Bewegung das biologische Alter um bis zu neun Jahre reduzieren (Studie). Rauchen, übermäßiger Alkoholkonsum und ungesunde Ernährungsgewohnheiten können das biologische Alter erhöhen, während eine gesunde Ernährung, körperliche Aktivität, effizientes Stressmanagement und gezielte Nahrungsergänzungsmittel es reduzieren können. 

Faktoren, welche Einfluss auf unsere biologische Uhr nehmen sind u.a.:

  • Genetische Veranlagung: Unsere DNA, die genetische Blaupause unseres Körpers, hat einen erheblichen Einfluss auf unser biologisches Alter. Während einige genetische Faktoren uns eine natürliche Langlebigkeit verleihen können, können andere uns anfälliger für bestimmte Krankheiten oder gesundheitliche Probleme machen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass trotz unserer genetischen Veranlagung der Lebensstil und die Umweltfaktoren eine entscheidende Rolle dabei spielen, wie diese Gene zum Ausdruck kommen. 

  • Umweltbelastungen: Die Umwelt, in der wir leben und arbeiten, kann erhebliche Auswirkungen auf unser biologisches Alter haben. Exposition gegenüber Schadstoffen, Chemikalien und sogar übermäßiger Sonneneinstrahlung kann zu oxidativem Stress und Zellschäden führen. Diese Faktoren können den Alterungsprozess beschleunigen und das Risiko für altersbedingte Krankheiten erhöhen.
     
  • Ernährung: Eine ausgewogene Ernährung, reich an Antioxidantien, Vitaminen und Mineralstoffen, kann den Alterungsprozess verlangsamen und das biologische Alter reduzieren. Umgekehrt können eine unausgewogene Ernährung und der übermäßige Konsum von verarbeiteten Lebensmitteln, Zucker und gesättigten Fetten zu Entzündungen und anderen gesundheitlichen Problemen führen, die das biologische Alter erhöhen. 

  • Bewegung: Regelmäßige körperliche Aktivität hat zahlreiche Vorteile für die Gesundheit und das Wohlbefinden. Sie fördert nicht nur die Herzgesundheit, den Stoffwechsel und die Muskelkraft, sondern kann auch das biologische Alter reduzieren. Bewegung erhöht die Produktion von Antioxidantien im Körper und unterstützt die DNA-Reparatur, was wiederum den Alterungsprozess verlangsamt. 

  • Schlaf: Guter Schlaf ist für die Regeneration und Reparatur des Körpers unerlässlich. Während des Schlafes werden beschädigte Zellen repariert und Toxine aus dem Gehirn entfernt. Ein chronischer Schlafmangel kann zu einer Vielzahl von gesundheitlichen Problemen führen, von kognitiven Beeinträchtigungen bis hin zu einem erhöhten Risiko für chronische Krankheiten, was das biologische Alter beeinflusst. 

  • Stress und Entzündungen: Chronischer Stress und anhaltende Entzündungen sind zwei der größten Feinde, wenn es um das biologische Alter geht. Sie können zu einer Vielzahl von gesundheitlichen Problemen führen, von Herzerkrankungen bis hin zu kognitiven Beeinträchtigungen. Das Management von Stress durch Techniken wie Meditation, Achtsamkeit und tiefe Atmung kann helfen, das biologische Alter in Schach zu halten. 

 

Wie lässt sich das biologische Alter bestimmen?

Es gibt verschiedene Methoden, um das biologische Alter zu bestimmen. Die DNA-Methylierungs-Analyse ist eine der genauesten Methoden und basiert auf der Tatsache, dass sich das Muster von Methylgruppen auf unserer DNA mit dem Alter verändert. Eine andere Methode ist die Telomer-Länge-Analyse. Studien haben gezeigt, dass Menschen mit kürzeren Telomeren im Allgemeinen ein höheres biologisches Alter und ein erhöhtes Risiko für altersbedingte Krankheiten haben.

Um das biologische Alter zu bestimmen, gibt es verschiedene Möglichkeiten u.a.:

  • DNA-Methylierungs-Analyse: Untersucht das Muster von Methylgruppen auf der DNA, welches sich mit zunehmendem Alter verändert.
  • Telomer-Länge-Analyse: Telomere sind wiederholende DNA-Sequenzen am Ende unserer Chromosomen, die sich bei jeder Zellteilung verkürzen. Eine kürzere Telomer-Länge kann ein Indikator für ein höheres biologisches Alter sein.
  • Biomarker-Analyse: Biomarker wie Entzündungsmarker, Insulinsensitivität, Blutdruck und Cholesterin können verwendet werden, um das biologische Alter zu bestimmen.

Alterungsprozess: Die Mechanismen natürlichen Alterns

Das Altern ist ein komplexer und multifaktorieller Prozess, der jeden Aspekt unseres Seins beeinflusst, von der zellulären Ebene bis hin zu unseren physischen und kognitiven Fähigkeiten. Während das Altern unvermeidlich ist, variieren Geschwindigkeit und Art des Alterungsprozesses von Individuum zu Individuum, beeinflusst durch eine Kombination aus genetischen, umweltbedingten und lebensstilbedingten Faktoren.

In den letzten Jahrzehnten haben Wissenschaftler intensiv daran gearbeitet, die molekularen und zellulären Mechanismen zu entschlüsseln, die dem Altern zugrunde liegen. Dies führte zur Identifizierung von 12 “Hallmarks” des Alterns, die als Schlüsselprozesse betrachtet werden, die die Alterung auf zellulärer und organischer Ebene steuern. Ursprünglich wurden neun dieser Hallmarks identifiziert, aber dank fortschrittlicher Forschung und neuer Erkenntnisse wurden in den letzten Jahren drei weitere hinzugefügt.

Diese Hallmarks bieten nicht nur ein tieferes Verständnis für den Alterungsprozess, sondern öffnen auch Türen für potenzielle therapeutische Ansätze, um die negativen Auswirkungen des Alterns zu verlangsamen oder sogar umzukehren. Im Folgenden werden wir einen detaillierten Blick auf jede dieser Hallmarks werfen und ihre Bedeutung im Kontext des Alterungsprozesses erläutern.

DNA-Schäden können sich im Laufe der Zeit ansammeln und die Zellfunktion beeinträchtigen. DNA-Schäden sind unvermeidliche Nebenprodukte des zellulären Metabolismus und externer Faktoren wie UV-Strahlung oder Chemikalien. Diese Schäden können sich im Laufe der Zeit ansammeln und die normale Zellfunktion beeinträchtigen, indem sie Mutationen verursachen oder die DNA-Reparaturmechanismen überfordern. Ein anhaltender DNA-Schaden kann zu Zelltod oder – wenn er nicht korrekt repariert wird – zu Krebs führen. Interessanterweise haben Studien gezeigt, dass der Grad der DNA-Schäden in Organismen mit einer längeren Lebensspanne tendenziell geringer ist, was auf eine bessere DNA-Reparaturkapazität oder geringere Schadensraten hinweist. 

Telomere verkürzen sich im Laufe der Zeit, was zu einer Verringerung der Zellteilungen führen kann. Telomere sind schützende Endkappen an den Enden unserer Chromosomen, die sich bei jeder Zellteilung verkürzen. Wenn Telomere eine kritische Länge erreichen, kann die Zelle nicht mehr korrekt teilen, was zu Zellseneszenz (auch zelluläre Seneszenz) oder Zelltod führt. Dieser Prozess ist eng mit dem Altern und der Entstehung altersbedingter Krankheiten verbunden. Tatsächlich haben Studien gezeigt, dass Menschen mit längeren Telomeren im Durchschnitt eine höhere Lebenserwartung und ein geringeres Risiko für chronische Krankheiten haben. 

Epigenetische Veränderungen können dazu führen, dass bestimmte Gene weniger zugänglich oder ablesbar sind. Epigenetik bezieht sich auf Veränderungen in der Genexpression, die nicht durch Änderungen in der DNA-Sequenz selbst verursacht werden. Mit der Zeit können chemische Modifikationen und Proteinbindungen die DNA und die sie umgebenden Histone modifizieren, was die Genexpression beeinflusst. Diese epigenetischen Veränderungen können dazu führen, dass bestimmte Gene weniger zugänglich oder ablesbar sind, was die Zellfunktion beeinträchtigt. Interessanterweise können einige dieser Veränderungen durch Umweltfaktoren und Lebensstil beeinflusst werden, was sie zu einem spannenden Forschungsfeld in der Langlebigkeitswissenschaft macht. 

Im Alter kann es zu einem Verschleiß oder Schäden an Proteinen kommen, die dann ihre Funktion verlieren oder als Abfallprodukte abgebaut werden. Proteine sind essenzielle Moleküle, die eine Vielzahl von Funktionen in Zellen ausführen. Mit der Zeit können jedoch Fehlfaltungen oder Schäden auftreten, die ihre Funktion beeinträchtigen. Der Körper besitzt Mechanismen, um diese fehlerhaften Proteine zu erkennen und zu entsorgen, aber im Alter kann dieses System der Proteostase weniger effizient werden. Dies führt zur Anhäufung von fehlerhaften oder nicht funktionsfähigen Proteinen, die zellulären Stress verursachen und zur Zellseneszenz oder zum Zelltod beitragen können. 

Eine verminderte Fähigkeit des Körpers, Nährstoffe im Alter aufzunehmen oder zu verarbeiten kann zu Mangelerscheinungen führen. Mit dem Alter kann die Fähigkeit der Zellen, auf Nährstoffsignale zu reagieren, beeinträchtigt werden. Dies kann zu einer gestörten Energiehomöostase, Insulinresistenz und anderen metabolischen Problemen führen. Eine verminderte Nährstoffwahrnehmung kann auch die Fähigkeit des Körpers beeinträchtigen, auf Veränderungen in der Nährstoffzufuhr zu reagieren, was zu Mangelerscheinungen und anderen gesundheitlichen Problemen führen kann. 

Mitochondrien können beeinträchtigt werden, was zu einer Verringerung der Energieproduktion führen kann. Mitochondrien sind die “Energiekraftwerke” der Zelle und spielen eine entscheidende Rolle bei der Energieproduktion. Mit dem Alter können jedoch Schäden an den Mitochondrien oder ihrer DNA auftreten, was ihre Funktion beeinträchtigt. Eine verringerte mitochondriale Funktion kann zu einem Energiemangel in Zellen führen, was wiederum den Zelltod oder die Zellseneszenz fördern kann. Interessanterweise haben Studien gezeigt, dass Interventionen, die die mitochondriale Gesundheit verbessern, das Altern verlangsamen und die Lebensspanne verlängern können. 

Schäden können dazu führen, dass Zellen in einen Zustand der Seneszenz geraten und aufhören, sich zu teilen. Zelluläre Seneszenz bezeichnet einen Zustand, in dem Zellen ihre Fähigkeit verlieren, sich zu teilen und zu erneuern. Dies kann durch verschiedene Faktoren ausgelöst werden, einschließlich DNA-Schäden, oxidativem Stress oder Entzündungen. Seneszente Zellen können sich im Gewebe ansammeln und schädliche Moleküle freisetzen, die benachbarte Zellen beeinflussen und Entzündungen fördern können. Dieser Zustand wird oft mit chronischen Krankheiten und Alterungserscheinungen in Verbindung gebracht. 

Mit dem Alter können Stammzellen weniger effektiv werden und die Regenerationsfähigkeit des Körpers kann sich verringern. Stammzellen sind für die Regeneration und Reparatur von Geweben verantwortlich. Mit dem Alter nimmt jedoch ihre Anzahl und Funktion ab. Dies führt zu einer verminderten Fähigkeit des Körpers, beschädigtes Gewebe zu reparieren oder zu ersetzen. Dies kann sich in einer verlangsamten Wundheilung, einer verringerten Muskelmasse oder anderen altersbedingten Veränderungen manifestieren. 

Die Kommunikation zwischen Zellen und Geweben kann mit zunehmendem Alter gestört werden, was zu Fehlregulationen und Fehlfunktionen führen kann. Zellen kommunizieren ständig miteinander, um Funktionen wie Wachstum, Reparatur und Abwehr von Krankheitserregern zu koordinieren. Mit dem Alter kann diese Kommunikation jedoch beeinträchtigt werden. Dies kann durch Faktoren wie oxidativen Stress, Entzündungen oder Ansammlung von schädlichen Molekülen verursacht werden. Eine gestörte zelluläre Kommunikation kann zu Fehlregulationen in Geweben und Organen führen, was wiederum zu Krankheiten und Dysfunktionen beiträgt. 

Konstante, anhaltende und niedriggradige Entzündungsreaktionen, die im Laufe der Zeit Schäden am Körper verursachen. Entzündungen sind eine natürliche Reaktion des Körpers auf Verletzungen oder Infektionen. Wenn diese Entzündungsreaktionen jedoch über einen längeren Zeitraum anhalten, ohne durch einen akuten Reiz ausgelöst zu werden, spricht man von chronischen Entzündungen. Diese Art von Entzündung kann schädlich sein und zu einer Vielzahl von gesundheitlichen Problemen führen, einschließlich Herzkrankheiten, Diabetes und sogar neurodegenerativen Erkrankungen. Es wird angenommen, dass chronische Entzündungen eine zentrale Rolle im Alterungsprozess spielen. 

Natürlicher Recycling-Prozess unserer Zellen, der mit zunehmendem Alter gestört werden kann. Zellen bauen beschädigte oder dysfunktionale Organellen und Proteine ab, um die zelluläre Homöostase aufrechtzuerhalten. Autophagie ist ein essenzieller Prozess, bei dem Zellen ihre eigenen beschädigten oder nicht mehr benötigten Bestandteile abbauen und recyceln. Dieser Selbstreinigungsmechanismus hilft, die Zellgesundheit und -funktion aufrechtzuerhalten. Mit dem Alter kann die Effizienz der Autophagie jedoch abnehmen, was zu einer Ansammlung von beschädigten Zellbestandteilen führt. Dies kann die Zellfunktion beeinträchtigen und zur Entstehung von Krankheiten beitragen.

Störung im Gleichgewicht der Mikroorganismen, die in unserem Darm leben. Bei diesem Ungleichgewicht überwiegen schädliche Darmbakterien in unserem Verdauungssystem. Unser Darm beherbergt Billionen von Mikroorganismen, die als Darmflora oder Mikrobiom bezeichnet werden. Diese Mikroorganismen spielen eine entscheidende Rolle bei der Verdauung, der Immunfunktion und sogar bei der Produktion bestimmter Vitamine. Ein Ungleichgewicht in dieser Gemeinschaft, bekannt als Dysbiose, kann zu Verdauungsproblemen, erhöhtem Entzündungsrisiko und anderen gesundheitlichen Problemen führen. Es gibt Hinweise darauf, dass Dysbiose mit einer Vielzahl von Krankheiten in Verbindung gebracht wird, von entzündlichen Darmerkrankungen bis hin zu bestimmten Arten von Krebs. 

Quellen

  • Website des statistischen Bundesamtes: destatis.de 
  • Statistisches Amt der Europäischen Union (Eurostat): Europa.eu
  • López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. The hallmarks of aging. Cell. 2013;153(6):1194-1217. doi:10.1016/j.cell.2013.05.039
  • López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. Hallmarks of aging: An expanding universe. Cell. 2023;186(2):243-278. doi:10.1016/j.cell.2022.11.001