Der Schlüssel zum langen Leben: Das „superstarke“ Immunsystem der Superhundertjährigen

Das Geheimnis der Langlebigkeit von Hundertjährigen war schon immer ein Thema, das die Wissenschaft und die breite Öffentlichkeit sehr beschäftigt. Generell gilt: Mit fortschreitendem Alter steigt bei normalen Menschen die Wahrscheinlichkeit, an Krebs oder Infektionskrankheiten zu erkranken, erheblich an, was zu einer Verkürzung der menschlichen Lebenserwartung führt. Wie können Hundertjährige oder sogar Superhundertjährige „gegen den Strom schwimmen“?

Eine kürzlich vom RIKEN Life and Medical Sciences Research Center und dem Longevity Research Center der Keio University School of Medicine durchgeführte gemeinsame Studie über Super-Centenarians lieferte eine mögliche Antwort: Super-Centenarians könnten ein Immunsystem haben, das sich von dem normaler Menschen unterscheidet. Was also ist das Besondere am Immunsystem von Superhundertjährigen?

Wie schwierig ist es für einen Hundertjährigen, noch weitere zehn Jahre zu leben?

Ab welchem ​​Alter kann man von einer langlebigen oder superlanglebigen Person sprechen?

Wenn man sich auf der Welt umschaut, beträgt die durchschnittliche Lebenserwartung des Menschen nicht mehr als siebzig Jahre. Laut Statistiken der Weltgesundheitsorganisation (WHO) lag die durchschnittliche Lebenserwartung japanischer Männer und Frauen im Jahr 2018 bei 84,2 Jahren und belegte damit den ersten Platz unter den Ländern mit der höchsten Lebenserwartung weltweit. Für einen alten Menschen ist es nicht leicht, über 100 Jahre alt zu werden, und er verdient die Bezeichnung Hundertjähriger. Noch seltener sind Menschen, die über 110 Jahre alt werden können. Sie haben auch einen eigenen englischen Namen: „Supercentenarian“, was so viel bedeutet wie „Menschen mit extrem langer Lebensdauer“.

Unterschätzen Sie nicht die zehn Jahre zwischen dem 100. und 110. Lebensjahr. Für einen älteren Menschen, dessen Körper in jeder Hinsicht gealtert ist und dessen Funktionen möglicherweise nachgelassen haben, kann es schwieriger sein, den Belastungen der Natur standzuhalten und sicher ein weiteres Jahrzehnt zu überstehen, als den Mount Everest zu besteigen. Die Ergebnisse der Volkszählung in Japan aus dem Jahr 2015 zeigten, dass es in Japan etwa 20.000 Menschen gab, die älter als 100 Jahre waren (im Jahr 2017 war diese Zahl auf über 60.000 gestiegen), aber nur 146 Supercentenarians hatten die 110. Altersgrenze deutlich überschritten.

Bild von RIKEN: Verteilung der Hundertjährigen in Japan im Jahr 2015

Die Geheimnisse des Immunsystems von Superhundertjährigen

Aufgrund der begrenzten Anzahl experimenteller Proben gab es bisher jedoch praktisch keine Forschung zu Superhundertjährigen. Erst am 12. November 2019 veröffentlichten das RIKEN Institute of Physical and Chemical Research und das Keio University Center for Integrated Longevity Research in PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States) eine Studie über Superhundertjährige, die erstmals die in deren Körper verborgenen Geheimnisse enthüllte.

Das Geheimnis ist, dass sie offenbar über ein besonderes Immunsystem verfügen.

Die Forscher entnahmen Blut von sieben Super-Centenarians und fünf normalen Menschen im Alter zwischen 50 und 80 Jahren und führten eine gründliche und detaillierte Analyse der Immunzellen wie T-Zellen und B-Zellen in ihrem Blut durch.

Sie testeten die Genexpression einzelner Immunzellen und fanden heraus, dass die Anzahl der CD4+-zytotoxischen T-Zellen im Blut von Superhundertjährigen viel höher ist als bei normalen Menschen (wie in der Abbildung unten gezeigt, stellen die Pfeile CD4+-zytotoxische T-Zellen dar; die linke Abbildung zeigt Superhundertjährige und die rechte Abbildung Menschen im Alter zwischen 50 und 80 Jahren). Gleichzeitig wurde festgestellt, dass mehr CD4+-zytotoxische T-Zellen dieselben Oberflächenerkennungsmoleküle enthielten, was darauf hindeutet, dass ihre T-Zellen möglicherweise auf dasselbe Antigen abzielten und eine große Anzahl von Klonen produzierten.

Verteilung der Anzahl der Immunzellen (Bild vom RIKEN Institute of Physical and Chemical Research)

Killer-T-Zellen könnten die Geheimwaffe für ein langes Leben sein

Was also sind CD4+-Killer-T-Zellen? Lassen Sie uns zunächst das menschliche Immunsystem verstehen. Vergleicht man den menschlichen Körper mit einem Land, ist das Immunsystem die Armee, die für die Sicherheit des Landes sorgt und der Invasion ausländischer Feinde (Bakterien, Viren usw.) widerstehen kann. Die Lymphozyten des Immunsystems fungieren als Vorhuttruppen und haben die Aufgabe, Freund und Feind zu unterscheiden und Krankheitserreger zu eliminieren.

Immunzellen, Bild aus Wikipedia

Unter den Lymphozyten gibt es zwei Hauptbrüder mit unterschiedlichen „Persönlichkeiten“, einer heißt T und der andere heißt B. Technisch gesehen heißen sie T-Lymphozyten und B-Lymphozyten. Die beiden Brüder stammten ursprünglich vom gleichen Vorgänger ab – hämatopoetischen Stammzellen, die im Knochenmark gebildet wurden. Später wurden die T-Zellen als ältere Brüder aufgrund der Bedürfnisse des „Landes“ gezwungen, ihre Heimat zu verlassen und in den Thymus zu wandern, weshalb sie als T bezeichnet wurden. Dort werden die T-Zellen einer detaillierteren Verfeinerung unterzogen und entwickeln sich schließlich zu reifen T-Lymphozyten. B ist anders. Er ist eher wie ein jüngerer Bruder, der zu Hause geblieben ist. Da er erstmals in der Bursa Fabricii, einem Vogel, entdeckt wurde, wurde er einfach B genannt. B-Zellen wachsen und entwickeln sich im späteren Stadium im Knochenmark weiter und entwickeln sich schließlich zu reifen B-Lymphozyten.

Die beiden Brüder T und B waren seit ihrer Kindheit getrennt. Natürlich gab es während ihrer Kindheit unterschiedliche Arbeitsteilungen, aber sie waren unzertrennlich.

B ist leicht introvertiert und beteiligt sich nur an der humoralen Immunität. Es kann infizierte Zellen nicht direkt angreifen, aber es kann in den Körper eindringende feindliche Kräfte – Krankheitserreger – identifizieren, Antikörper produzieren, diese im Blut zirkulieren lassen, die Eindringlinge umzingeln, Immunreaktionen hervorrufen und den Effekt einer „Entführung“ erzielen.

Da T der „große Bruder“ ist, verfügt er natürlich über stärkere Fähigkeiten und anspruchsvollere Aufgaben. Es spielt sowohl bei der humoralen als auch bei der zellulären Immunität eine Rolle. T-Zellen verfügen über mehr Fähigkeiten und können sich bei der Begegnung mit einem Feind je nach Bedarf in mehrere Formen verwandeln, darunter CD4+T-Zellen und CD8+T-Zellen. Insbesondere wenn B auf Krankheitserreger trifft und Antikörper produzieren muss, verwandeln sich CD4+T-Zellen zunächst in Helfer-CD4+T-Zellen, um B-Zellen bei der vollständigen Antikörperproduktion zu unterstützen.

Auf dem Schlachtfeld erfordert der Kampf gegen die schlimmsten Feinde – Viren und Krebs – die Umwandlung von CD8+-T-Zellen in CD8+-Killer-T-Zellen (CD8+-zytotoxische T-Zellen), um von Viren oder Krebs befallene Zellen direkt zu eliminieren. Unter den Bedingungen einer langfristigen chronischen Infektion wird die Tötungskraft der zytotoxischen CD8+-T-Zellen jedoch allmählich schwächer und ihre Kampfkraft beginnt nachzulassen. Zu diesem Zeitpunkt verwandelt sich ein Teil der CD4+T-Zellen in CD4+Killer-T-Zellen (CD4+-Killer-T-Zellen) und beteiligt sich an der Ausrottung von Tumoren und anderen bösartigen Erkrankungen. Dies bedeutet: Je mehr CD4+-zytotoxische T-Zellen vorhanden sind, desto wirksamer kann der Körper Viren, Krebs und sogar chronischen Krankheiten widerstehen und desto länger kann die Person leben.

Ultrahochauflösendes Bild von Killer-T-Zellen, die Krebszellen umgeben, Quelle: Wikipedia T-Zellen, gemeinfrei

Leider sind unter normalen Umständen nur sehr geringe Mengen zytotoxischer CD4+-T-Zellen im Blut vorhanden, was der Grund dafür sein könnte, dass die meisten Menschen nur eine normale Lebenserwartung haben. Einer gemeinsamen Studie des RIKEN-Instituts und der Keio University School of Medicine zufolge weisen diese sieben Superhundertjährigen alle besonders hohe Konzentrationen zytotoxischer CD4+-T-Zellen in ihrem Körper auf. Man muss sagen, dass dies ihre Geheimwaffe sein könnte, um äußeren pathogenen Einflüssen zu widerstehen, innere Krebsrisiken zu überwinden und ein extrem langes Leben zu erreichen.

Was bestimmt die Langlebigkeit? Die Erforschung der Langlebigkeit hat eine langjährige Geschichte und Wissenschaftler aus den unterschiedlichsten Bereichen haben zahlreiche Versuche unternommen, doch kaum jemand kann eine eindeutige Antwort geben. Die in diesem Artikel beschriebene Forschung hat eine neue, augenöffnende Forschungsperspektive eröffnet: Es stellt sich heraus, dass der Grund für die Langlebigkeit darin liegen könnte, dass der Körper viele Killer-T-Zellen enthält! Dies ist jedoch nur ein kleiner Schritt auf dem langen Weg zur Erforschung des Geheimnisses der Langlebigkeit. Auch in Zukunft werden Wissenschaftler noch tiefere Geheimnisse der Langlebigkeit lüften.

Verweise

1. T-Zelle Wikipedia

2.https://www.riken.jp/press/2019/20191113_1/index.html

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4. Kosuke Hashimoto, Tsukasa Kouno, Tomokatsu Ikawa, Norihito Hayatsu, Yurina Miyajima, Haruka Yabukami, Tommy Terooatea, Takashi Sasaki, Takahiro Suzuki, Matthew Valentine, Giovanni Pascarella, Yasushi Okazaki, Harukazu Suzuki, Jay W. Shin, Aki Minoda, Ichiro Taniuchi, Hideyuki Okano, Yasumichi Arai, Nobuyoshi Hirose, Piero Carninci, „Einzelzell-Transkriptomik zeigt Expansion zytotoxischer CD4-T-Zellen bei Superhundertjährigen“, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)

5.https://www.riken.jp/press/2015/20151221_1/index.html

6.Arata Takeuchi, Mohamed El Sherif Gadelhaq Badr, Kosuke Miyauchi, Chitose Ishihara, Reiko Onishi, Zijin Guo, Yoshiteru Sasaki, Hiroshi Ike, Akiko Takumi, Noriko M. Tsuji, Yoshinori Murakami, Tomoya Katakai, Masato Kubo und Takashi Saito, „CRTAM bestimmt die CD4+ zytotoxische T-Lymphozyten-Linie“, Journal of Experimentelle Medizin