Das Rätsel des Alters

Hintergründe zum aktuellen Forschungsstand

Zumindest in den Industrieländern hat das Altern eine ganz neue Bedeutung erhalten. Dank der großen Fortschritte in Hygiene und Medizin sind nicht mehr Infektionen Todesursache Nummer eins. Es ist der Verschleiß des Körpers selbst, der uns zu schaffen macht - und die mit ihm einhergehenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs und Demenz.

Rentner sitzen auf der Parkbank Quelle: dpa

Ursachen oder Wirkungen

Pflege - Altenpflege - Typical Quelle: imago


Gerade weil diese Todesursachen oft erst nach dem 60. Lebensjahr auftreten, erscheint vielen Menschen der Erhalt der Jugend als ideal und erstrebenswert, das Alter dagegen als Qual - sei es in körperlicher oder auch psychischer Hinsicht. Alt zu sein wird vor allem assoziiert mit Krankheit, Schmerzen und Verlust von Selbstständigkeit. Kein Wunder also, dass die aktuelle wissenschaftliche Forschung mit großem Einsatz herauszufinden versucht, was Altern bedeutet, und vor allem wie sich die mit ihm zusammenhängenden Verfallserscheinungen vermeiden lassen.


Was genau dazu führt, dass ein Mensch altert, ist der Naturwissenschaft nach wie vor ein Rätsel. Das Altern scheint ein viel zu komplexer Vorgang, als dass man ihn in einem ganzheitlichen Modell erklären könnte. Einige Faktoren, die beim Altern eine wesentliche Rolle spielen, sind immerhin schon bekannt und werden intensiv erforscht. Doch es sind viele Umstände, die dazu beitragen, dass der Körper eines Lebewesens, sei es Mensch, Tier oder Pflanze, altert und letztlich stirbt. Und nicht von allen Faktoren lässt sich eindeutig sagen, inwieweit sie den Ursachen oder den Wirkungen zuzurechnen sind. Um die wesentlichen Gründe zu verstehen, die zum Altern führen, muss man die Körperzellen genauer anschauen.

DNA/DNS grafisch dargestellt Quelle: ap


Eine Theorie sieht die Ursache des Alterns in Schäden an der Erbsubstanz, die sich im Laufe des Lebens immer stärker ansammeln. Sie führen dazu, dass sich Zellen nicht mehr teilen, absterben oder sogar entarten. Gewebe und Organe können sich dann nicht mehr gut regenerieren, Muskeln funktionieren schlechter und es kommt leichter zu Krebserkrankungen. Diese Schwächen sind es, die zu den typischen Alterskrankheiten wie Osteoporose, Arteriosklerose oder Herz-Lungen Erkrankungen führen. Außerdem machen sie den Körper anfälliger für Infektionen. So kann eine einfache Lungenentzündung, von der sich ein junger Mensch gut wieder erholt, für einen alten tödlich sein.

Schutz vor freien Radikalen

Doch woher kommen diese Schäden der Erbsubstanz überhaupt? Der erste Grund liegt in den so genannten Mitochondrien, die "Kraftwerke" in den Zellen, mit denen wir Energie gewinnen. In ihnen entstehen beim Energiegewinnungsprozess so genannte freie Radikale, aggressive Teilchen, die das Erbgut stark schädigen. Vor allem die DNA der Mitochondrien selbst wird dadurch mit der Zeit so stark beschädigt, dass die Energiegewinnung nicht mehr effektiv funktioniert. Als Folge dieses Energiemangels sterben vor allem Muskeln und Nervenzellen ab. Bis zu einem gewissen Grad, wenn auch nicht vollständig, kann sich der Körper vor solchen freien Radikalen schützen. Er tut dies durch bestimmte Enzyme, die die freien Radikale abfangen, und verzögert dadurch den Alterungsprozess. Organismen mit Systemen, die besonders effektiv freie Radikale abfangen können, leben daher länger.

Ein weiterer wichtiger Grund, aus dem sich Schäden im Erbgut ansammeln, ist der Umstand, dass sich Zellen teilen. Dies ist lebensnotwendig, denn nur so können sich Wunden schließen, Knochen heilen und Organe regenerieren. Bei jeder Zellteilung wird der genetische Code kopiert und an die neu entstandene Zelle weitergegeben, die sich daraufhin wiederum teilt. Doch wer schon einmal eine Kopie von einer Kopie angefertigt hat, wird verstehen, wo das Problem liegt. Das Kopieren von über drei Milliarden Basenpaaren läuft selten fehlerfrei ab. Zwar entstehen pro Zellteilung nur wenige Fehler und die meisten können repariert werden. Doch bei sehr vielen Teilungen summieren sich diese Fehler so, dass Gene ihre Funktion verlieren. Je nachdem in welchem Gen das geschieht, kann die entsprechende Zelle dann zu einer Krebszelle mutieren.

"Zellalterung" und "Hayflick-Limit"

Damit das nicht passiert, ist jede Zelle in der Lage, sich nur eine begrenzte Anzahl an Malen zu teilen. Danach verlangsamt sich zunächst die Teilungsaktivität und stagniert schließlich völlig. Diesen Vorgang bezeichnen Biologen als "Zellalterung". Wissenschaftler glauben, dass diese natürliche Grenze an Teilungen, im Fachjargon "Hayflick-Limit" genannt, festlegt, wie alt ein Lebewesen maximal werden kann. So haben von Natur aus langlebige Tiere ein größeres "Hayflick Limit" als kurzlebigere.

Was passiert, wenn die natürliche Teilungsgrenze der Zellen stark verringert ist, zeigt sich beispielsweise bei der seltenen Erbkrankheit Progerie. Betroffene Kinder vergreisen auf Grund eines Gendefekts bereits im Kleinkindalter und werden durchschnittlich nur zwölf Jahre alt.

Genetische Programmierung?

Abgesehen von der Ansammlung von Schäden und den damit verbundenen Veränderungen der Erbsubstanz scheint es aber auch genetisch programmiert zu sein, wie alt wir maximal werden können. Verantwortlich sind auch hierfür die Mechanismen der Zellteilung. Bei jeder Teilung geht am Ende jedes Chromosoms ein kleines Stück des genetischen Codes verloren - ein Vorgang, den Biologen als "Telomer-Verkürzung" bezeichnen. Das ist zunächst noch nicht gravierend, da sich an den Enden der Chromosomen keine wichtigen Erbinformationen befinden. Doch durch die Telomer-Verkürzung tickt in der sich ständig teilenden Zelle eine Art innere Uhr. Ist sie abgelaufen, werden durch den zunehmende Schwund an Erbgut irgendwann auch Gene beschädigt. Bevor es dazu kommt, hört die Zelle auf sich zu teilen.

Als Ende der neunziger Jahre erstmals ein Enzym nachgewiesen wurde, das jene verlorengegangen DNA-Stücke wieder anhängen kann, die so genannte Telomerase, meinten die Forscher eine Art zellulären Jungbrunnen entdeckt zu haben. Doch schon bald erwies sich diese Hoffnung als Fehlschluss. Das "Jungbrunnenenzym" ist nur in speziellen Zellen, wie den Keimzellen aktiv. Und zwar aus gutem Grund: In normalen Zellen würde es leicht zur Krebserkrankung führen.

Das Altern abschaffen

Eine Vielzahl an molekularen Mechanismen scheint also dafür verantwortlich zu sein, dass der Körper altert. Einige Wissenschaftler zeigen sich optimistisch: Man werde diesen Mechanismen, je besser man sie versteht, entgegenwirken können, sie eines Tages gar ganz ausschalten. Auf diese Weise, so glaubt beispielsweise der umstrittene, aber einflussreiche Brite Aubrey de Grey, sei es möglich, das Altern ganz abzuschaffen und bis zu 1000 Jahre alt zu werden. "Natürlich werden wir immer noch sterben - wenn wir unachtsam die Straße überqueren, von einer Schlange gebissen werden oder uns die jüngste Version der Grippe erwischt. Doch wir werden nicht auf diese langwierige, siechende Art sterben, wie es die meisten Menschen heutzutage müssen", stellt er sich die Zukunft vor, und behauptet, das sei schon in den kommenden zwanzig Jahren zu realisieren.

Um diese Vision zu verwirklichen, hat de Grey, der ursprünglich Informatik studiert hat, eine Organisation gegründet: die "Methuselah - Foundation", in der Wissenschaftler aus aller Welt an Methoden gegen die Zellalterung forschen. Noch sind de Greys Ansätze weit von der Umsetzung entfernt. Sie werden derzeit an Mäusen erprobt. Doch gelänge es tatsächlich, Mäusen ein längeres Leben zu ermöglichen, so wird vielleicht auch der Mensch eines Tages den Kampf gegen die "Krankheit Alter" antreten können.

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