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Alterungsprozess (Symbolbild)

Der Traum von der ewigen Jugend: Wird sich das Altern irgendwann besiegen lassen? Bild: Shutterstock

Bahnbrechende Studie – israelische Forscher kehren erstmals Alterungsprozess um



Der Tod gehört zum Leben, sagt die menschliche Erfahrung. Bis auf Einzeller und wenige mehrzellige Organismen ist alles Leben dem Alterungsprozess unterworfen, dem es am Ende zum Opfer fällt, sofern nicht schon vorher ein fatales Ereignis eintritt. Für jede Spezies scheint es eine Art Schallmauer der maximalen Lebensdauer zu geben; beim Menschen liegt sie bei etwa 120 Jahren.

Alterungsprozess Lebenszyklen Frau Mann (Symbolbild)

Dem Alterungsprozess sind wir Menschen ausnahmslos unterworfen. Bild: Shutterstock

Lange stand die Medizin diesem Verdikt machtlos gegenüber. Sie konnte die Folgen des Alterns bekämpfen, nicht dieses selbst. Dies hat sich in den letzten Jahren geändert: Die Wissenschaft ist den Geheimnissen des Alterns auf der Spur. Erste bescheidene Erfolge sind bereits zu verbuchen. So gelang es beispielsweise dem Biogerontologen Gregory Fahy, die Lebensuhr von Testpersonen um zweieinhalb Jahre zurückzudrehen, wie die «Zeit» berichtete. Mit einem Cocktail von Hormonen und Medikamenten konnte Fahy den Thymus der Probanden teilweise regenerieren und so den Vorrat an Immunzellen wieder aufstocken.

Sauerstofftherapie in der Druckkammer

Nun ist es Forschern der Universität Tel Aviv (TAU) und des Shamir Medical Center in Israel offenbar zum ersten Mal gelungen, den Alterungsprozess auf zellulärer Ebene umzukehren. Die Wissenschaftler um Shai Efrati von der Sackler School of Medicine konnten bei gesunden, alternden Erwachsenen die Alterung der Blutzellen stoppen. Mit fortschreitender Behandlung verjüngten sich die Zellen sogar.

Die bahnbrechende klinische Studie, die am 18. November im wissenschaftlichen Fachmagazin «Aging» veröffentlicht wurde, ist Teil eines israelischen Forschungsprogramms, das sich mit der Reversibilität des Alterungsprozesses befasst. Die Wissenschaftler setzten 35 gesunde Personen, die sich ansonsten nicht in medizinischer Behandlung befanden, einer Serie von 60 Sitzungen in einer Druckkammer aus, wie einer Mitteilung der TAU zu entnehmen ist. Die Testpersonen, die alle 64 Jahre alt oder älter waren, verbrachten während drei Monaten an jeweils fünf Tagen pro Woche 90 Minuten in der Kammer, in der sie Sauerstoff über eine Maske einatmeten.

Bei solchen sogenannten Hyperbaren Sauerstofftherapien in Druckkammern (HBOT), die ursprünglich in der Tauchmedizin entwickelt wurden, atmen Patienten während bestimmten Zeiträumen und Intervallen hundertprozentigen, medizinisch reinen Sauerstoff unter einem erhöhten Umgebungsdruck – das 2,4 bis 3-Fache des Normaldrucks – ein. Der höhere Druck führt dazu, dass mehr Sauerstoff im Blut gelöst wird. Die Therapie wird seit den 60er-Jahren bei Sauerstoffmangel im Zellgewebe angewendet, beispielsweise bei der Behandlung von chronischen Wunden oder des Diabetischen Fusssyndroms.

Hyperbare Sauerstofftherapie, Universität von Tel Aviv
https://english.tau.ac.il/news/high-pressure-treatment

Testpersonen bei der Hyperbaren Sauerstofftherapie. Bild: TAU

Von jeder Testperson nahmen die Forscher jeweils vor, während, am Ende und nach der Behandlungsreihe Blutproben und untersuchten darin enthaltene Immunzellen. Beim Vergleich der Ergebnisse zeigte sich, dass die Hyperbare Sauerstofftherapie zwei Prozesse, die hauptsächlich mit dem Altern und dem damit verbundenen Abbau in Verbindung gebracht werden, umzukehren vermochte: die Verkürzung der Telomere und die Anhäufung von sogenannten Zombie-Zellen im Körper.

Telomere und Zombie-Zellen

Telomere bestehen aus DNA mit zusätzlichen Proteinen und befinden sich am Ende der Chromosomen. Diese repetitive DNA-Sequenz wiederholt sich viele tausend Mal und schützt und stabilisiert das Chromosom. Sie ist bei unterschiedlichen Arten verschieden lang; beim Menschen beträgt ihre Länge etwa 10 Kilobasen. Bei jeder Zellteilung gehen rund 100 Nukleotide verloren, was bei gewissen Zelltypen wie Knochenmarkszellen, Keimzellen oder Stammzellen – aber auch Krebszellen – durch das Enzym Telomerase ausgeglichen wird. Umwelteinflüsse, beispielsweise Rauchen, können die Telomere zusätzlich verkürzen. Normale Zellen können nur eine bestimmte Anzahl von Teilungen durchführen, beim Menschen sind es etwa 60. Danach wird die Zelle seneszent.

Menschliche Chromosomen (grau) mit markierten Telomeren an den Enden (weiss).
https://de.wikipedia.org/wiki/Telomer#/media/Datei:Telomere_caps.gif

Menschliche Chromosomen (grau) mit markierten Telomeren an den Enden (weiss). Bild: Wikimedia

Die Ansammlung solcher Zombie-Zellen, wie sie etwas salopp genannt werden, beschleunigt den Alterungsprozess. Seneszente Zellen bleiben oft weiterhin aktiv und senden Notsignale ans Immunsystem aus, was ein entzündliches Milieu in ihrer Umgebung schafft. Dadurch kann die Organfunktion beeinträchtigt werden und das Risiko, dass sich Krebs entwickelt, steigt. Seneszente Zellen verursachen beispielsweise auch Arteriosklerose.

Bei den Immunzellen aus dem Blut der Testpersonen konnten die israelischen Forscher nach Ablauf der Therapie eine Verlängerung der Telomere um 20 bis 38 Prozent feststellen, je nach Zelltyp. Der Anteil der seneszenten Zellen an der gesamten Zellpopulation nahm um 11 bis 37 Prozent ab, ebenfalls abhängig vom Zelltyp.

Studienleiter Efrati kommentierte die Ergebnisse in der Mitteilung der TAU wie folgt:

«Heute gilt die Telomerverkürzung als der ‹Heilige Gral› der Biologie des Alterns. Forscher auf der ganzen Welt versuchen, pharmakologische und umweltbedingte Interventionen zu entwickeln, die eine Telomerverlängerung ermöglichen. Dies ist unserem HBOT-Protokoll gelungen, das beweist, dass der Alterungsprozess tatsächlich auf der zellulär-molekularen Grundebene rückgängig gemacht werden kann.»

Das Alter dieses Models haut dich um!

Video: Roberto Krone

Mehr Effekt als Ernährung und Sport

Frühere Studien konnten zeigen, dass eine ungesunde Ernährung die Verkürzung der Telomere beschleunigt. Gesunde Lebensmittel tragen also dazu bei, den Alterungsprozess zu verlangsamen. Dies gilt auch für sportliche Betätigung; mässige körperliche Aktivität hat demnach einen schützenden Effekt auf die Telomere. Intensives Training über acht Wochen hinweg konnte bei jungen Männern die Telomere sogar verlängern. Diese Effekte sind freilich gering im Vergleich zur Verlängerung der Telomere im israelischen Forschungsprojekt, wie Ko-Autor Amir Hadanny feststellte:

«Bis jetzt haben sich Interventionen wie Veränderungen der Lebensweise und intensive körperliche Betätigung als hemmend für die Telomerverkürzung erwiesen. Aber in unserer Studie waren nur drei Monate HBOT in der Lage, die Telomere mit Raten zu verlängern, die weit über alle derzeit verfügbaren Interventionen oder Lebensstilmodifikationen hinausgehen. Mit dieser bahnbrechenden Studie haben wir eine Tür für die weitere Erforschung der zellulären Auswirkungen der HBO und ihres Potenzials zur Umkehrung des Alterungsprozesses geöffnet.»

Das Forschungsteam aus Tel Aviv hat bereits früher Erfolge mit der Hyperbaren Sauerstofftherapie erzielt. Im Frühjahr veröffentlichten die Forscher in «Aging» eine Studie, mit der sie nachweisen konnten, dass die Therapie altersbedingten kognitiven Abbau verlangsamt.

Die Verkürzung der Telomere und die Ansammlung von seneszenten Zellen sind allerdings nur ein Teil des komplexen Alterungsprozesses. Zellverlust, intrazelluläre und extrazelluläre Abfallstoffe oder Mitochondrienmutationen tragen ebenfalls dazu bei.

Auch deshalb liegt der Sieg gegen das Alter – wenn es denn überhaupt jemals dazu kommen sollte – noch in weiter Ferne. Schon jetzt aber können wir sicher sein, dass eine solch epochale Errungenschaft wie die ewige Jugend der Menschheit ganz eigene, noch nie dagewesene Probleme bescheren würde.

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