Ist es möglich, den Alterungsprozess umzukehren?

Für immer jung zu bleiben ist jedermanns Traum, doch der unerwartete Eintritt des Alterns macht jeden hilflos. Gibt es also eine Möglichkeit, das Altern zu bekämpfen?

Als jemand, der sich mit der Forschung auf dem Gebiet der Alterung beschäftigt hat, bin ich der Meinung, dass es beim derzeitigen Wissensstand noch immer schwierig ist, die beste Anti-Aging-Methode zu finden. Ich bin jedoch fest davon überzeugt, dass mit der weiteren, gründlicheren Forschung die Lösung des schwierigen Problems der Alterung unmittelbar bevorsteht. Heute möchte ich mit Ihnen die Erscheinungsformen, Einflussmechanismen und Bewältigungsmethoden des Alterns teilen.

01. Zwei Haupterscheinungen des Alterns

Bei den meisten Menschen sind die Erscheinungsformen des Alterns mit bloßem Auge erkennbar. Wir können es in zwei Typen zusammenfassen:

Eine Art ist die äußere Alterung. Wenn wir älter werden, sind es beispielsweise oft die ersten Anzeichen unserer Haut, die die Alterung zeigen. Es kommt nicht nur zu deutlichen Veränderungen der Elastizität und Ausstrahlung der Haut, sondern auch zur Entstehung von Fältchen, die vielen Menschen Sorgen bereiten. Als Anhang der Haut beginnt auch das Haar entsprechende Zeichen der Alterung zu zeigen, wobei sporadisch weiße Haare erscheinen. Manche Menschen leiden sogar unter dem lästigen Haarausfall. Natürlich zeigen auch unsere Knochen deutliche Zeichen der Alterung.

Die andere Art ist die intrinsische Alterung. Ich glaube, Sie haben sicherlich bemerkt, dass unsere Immunität mit zunehmendem Alter deutlich nachlässt. Wir sind zwar gegen alle Gifte immun, müssen aber heute vor der geringsten Störung geschützt werden. Ansonsten kann schon ein Wetterumschwung eine Erkältung auslösen und auch diverse Erkrankungen nehmen tendenziell zu. Der Grund dafür ist tatsächlich die Abnahme der Immunität. Der Energiemangel ist sogar noch offensichtlicher. Früher war ich am nächsten Tag voller Energie, nachdem ich lange aufgeblieben war, um Überstunden zu machen, aber jetzt fühle ich mich am nächsten Tag schlecht, wenn ich etwas aufschiebe.

Man könnte sagen, dass dies die Zeichen der Alterung sind, die wir alle spüren können. Aus wissenschaftlicher Sicht liegen dem Altern jedoch oft tiefere Mechanismen zugrunde. Wissenschaftliche Untersuchungen haben ergeben, dass die Grundursache, egal ob es sich um äußere oder innere Alterung handelt, die Alterung auf Zellebene ist. Es folgt eine ausführliche Einführung.

02. Welche Faktoren führen zur Alterung?

Dieser Bericht zum Thema Altern, „The hallmarks of aging“, aus der renommierten internationalen Biologiezeitschrift „Cell“, kann den aktuellen Gesamtstand darstellen.

Tatsächlich kann ein Bild den gesamten Text darstellen, wie unten gezeigt.

Dies sind die neun Hauptfaktoren, von denen derzeit angenommen wird, dass sie die Alterung verursachen, nämlich genomische Instabilität, Telomerschwund, Stammzellversagen, epigenetische Veränderungen, Verlust der Proteinhomöostase, Störungen der Nährstoffwahrnehmung, mitochondriale Dysfunktion, Störungen der Clearance seneszenter Zellen und Veränderungen der interzellulären Kommunikation.

03. Einführung in die neun Faktoren

1. Genomische Instabilität

Wie wir alle wissen, ist das Genom der Kernbestandteil unserer Zellen, und alles Weitere in unserem menschlichen Körper beginnt mit dem Genom. Ab dem Moment der Befruchtung der Eizelle beginnt die Transkription des Genoms in verschiedene RNAs und die Übersetzung in Proteine, die dann unsere Organellen, den Zellkern und die Zellen bilden. Natürlich ist die DNA-Replikation selbst auch eine Kopie des Genoms.

Das Genom ist jedoch nicht Iron Man. Innerhalb der Zelle kommt es zu verschiedenen Schäden, darunter durch äußere Einflüsse wie Schäden durch freie Sauerstoffradikale und durch endogene Schäden wie zufällige Fehler bei der Genomreplikation. Mit zunehmendem Alter nehmen diese Schäden zu, was zu einer genomischen Instabilität führt. Wenn es an der Quelle ein Problem gibt, ist es natürlich schwierig, eine Antwort auf die Frage zu geben, wie man weiter vorgehen soll.

2. Telomerschwund

Ich glaube, das ist etwas, was viele Leute in der Mittelschule gelernt haben. An der Spitze des Chromosoms befindet sich eine kappenartige Struktur, die als Telomer bezeichnet wird. Man kann sagen, dass Telomere die Zeitgeber der Zellen sind. Bei jeder Zellteilung verkürzen sich die Telomere. Wenn die Telomere nicht weiter verkürzt werden können, kann sich die Zelle nicht mehr teilen und ein Prozess namens programmierter Zelltod wird eingeleitet, und die Zelle stirbt. Derzeit geht man davon aus, dass sich eine durchschnittliche Zelle im Laufe ihres Lebens nur etwa 50 Mal teilen kann, was der Hayflick-Grenze entspricht.

3. Stammzellenerschöpfung

Stammzellen sind Zellen mit einem hohen Potenzial zur Selbstdifferenzierung und Erneuerung. Die ständige Versorgung unseres Körpers mit Zellersatz erfolgt durch Stammzellen (alle Zellen wie Haare, Haut, Blut usw.). Das Problem besteht jedoch darin, dass Stammzellen mit zunehmendem Alter altern. Wenn diese Stammzellen altern, können sie den Verbrauch an Körperzellen nicht mehr in großen Mengen kompensieren, und schließlich altert der Mensch und stirbt.

4. Epigenetische Veränderungen

Vielen Menschen dürfte das Thema Epigenetik unbekannt sein. Es handelt sich um eine Modifikation des Genoms ohne Beeinträchtigung der DNA-Sequenz. Diese Veränderung kann nicht nur die Entwicklung des Einzelnen beeinträchtigen, sondern auch vererbt werden.

Derzeit ist unsere Forschung zur Epigenetik noch nicht umfassend, es gibt jedoch immerhin genügend Belege dafür, dass auch unser tägliches Verhalten epigenetische Auswirkungen haben kann, die zu Veränderungen im Genom führen, und dass die Anhäufung solcher Veränderungen zur Alterung führt.

5. Verlust der Proteostase

Zur Homöostase eines Organismus gehört nicht nur die DNA, sondern auch die Proteine ​​in den Zellen, die hauptsächlich für die Lebensaktivitäten zuständig sind. Dabei kann es sich um verschiedene katalytische Enzyme oder verschiedene Immunsubstanzen in unserem Körper handeln, hauptsächlich Proteine.

Als grundlegendster Akteur biologischer Funktionen in Organismen ist die Proteinhomöostase für die grundlegenden Aktivitäten von Zellen von entscheidender Bedeutung. Wenn die Proteinhomöostase außer Kontrolle gerät, kann dies auch zur Alterung führen.

6. Deregulierte Nährstoffwahrnehmung

Unser Überleben hängt von Nährstoffen ab, die von allen Zellen des menschlichen Körpers wahrgenommen und in schwankender Weise umgesetzt werden. Wenn jedoch die Nährstofferkennung in Zellen verloren geht, kann dies zu unkontrolliertem Zellwachstum führen.

Regulatorische Signale von Nährstoffen wie Kohlenhydraten und Aminosäuren regulieren die Zellvermehrung streng, können die Zellen aber auch in die Irre führen, beispielsweise zu Fettleibigkeit oder bösartigen Tumoren.

7. Mitochondriale Dysfunktion

Mitochondrien sind die Energiefabriken unseres Körpers und die Orte, an denen eukaryotische Organismen den oxidativen Stoffwechsel durchführen. Die Nährstoffe, die wir aufnehmen, werden letztendlich in den Mitochondrien oxidiert, um Energie freizusetzen.

Allerdings werden bei der mitochondrialen Energieproduktion auch zahlreiche freie Radikale freigesetzt, die den Mitochondrien großen Schaden zufügen und Probleme im Energiesystem des Körpers verursachen.

8. Zelluläre Seneszenz

Zellen sind die Grundbausteine ​​des Körpers. Wenn mit den Zellen selbst etwas schief geht, wird es problematisch. Die Zellalterung ist ein ganz besonderer Zustand, bei dem normale Zellen mehrere Stadien durchlaufen: Undifferenzierung, Differenzierung, Wachstum, Reifung und Apoptose.

Allerdings geraten einige Zellen in eine besondere Situation, nämlich in die Alterung. Die alternden Zellen nehmen den Platz ein und werden nicht durch neue Zellen ersetzt, was letztendlich dazu führt, dass die Zellen im gesamten Körper allmählich altern.

9. Veränderte interzelluläre Kommunikation

Für ein vielzelliges Individuum ist die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den Zellen von entscheidender Bedeutung, und der Informationsaustausch zwischen den Zellen umfasst die direkte und indirekte Übertragung. Wie etwa die Übertragung durch Körperflüssigkeiten und Kontakt. Sobald sich der Informationsaustausch zwischen den Zellen ändert, wird die Zellfunktion zerstört und schließlich der Körper beeinträchtigt.

Die oben genannten neun Faktoren stellen das aktuelle Grundverständnis des Alterungsmechanismus dar. Ich habe eine kurze Einführung erstellt, die Sie in der Literatur nachlesen können.

04. Wie geht man mit den neun Faktoren um?

Natürlich haben einige Leute es erweitert und interpretiert. Greg Macpherson, ein Zellbiologe aus Neuseeland, hat beispielsweise ein Buch mit dem Titel „HARNESSING THE NINE HALLMARKS OF AGING“ (chinesischer Name: „Wissenschaftliches Anti-Aging, neundimensionaler Reparaturcode von Zellen“) veröffentlicht, in dem diese neun Faktoren und Gegenmaßnahmen ausführlich erläutert werden und die „neundimensionale Zelltheorie“ in drei Ebenen zusammengefasst wird, wie unten dargestellt:

Im Einzelnen haben diese drei Ebenen ihre eigenen Merkmale:

DNA-Schäden – eine wichtige Quelle dieser Schäden besteht darin, dass unser Körper zur Energieversorgung ständig dem Prozess der oxidativen Phosphorylierung unterzogen wird und die dabei freigesetzten Sauerstoffradikale die DNA unkontrolliert angreifen, was zu Veränderungen vom Genom über die Telomere bis hin zur Epigenetik führt.

Zellulärer Energieverbrauch und verringerte Reparaturkapazität – dies konzentriert sich hauptsächlich auf Veränderungen in unseren Energiefabriken Mitochondrien und Veränderungen in der interzellulären Kommunikation. Ein typisches Beispiel ist der wichtige Zweig Nicotinamidadenindinukleotid NAD+ in der Zelle, der allgemein als Coenzym I bekannt ist. Es ist der Schlüssel zur Verbindung des Tricarbonsäurezyklus und der Atmungskette und außerdem ein Coenzym für viele Dehydrogenasen im Körper. Mit zunehmendem Alter und der damit einhergehenden Erschöpfung der Stammzellen wird dieser Wert natürlich immer geringer.

Der Rückgang der Fähigkeit der Zellen zur Autophagie und die Ansammlung seneszenter Zellen sind wichtige Faktoren, die zur Ansammlung seneszenter Zellen in unserem Körper führen. Es ist zu beachten, dass seneszente Zellen, die kaum absterben, immer in dieser Position verbleiben und daher nicht ersetzt werden können. Sie setzen außerdem einige Alterungsfaktoren frei, die die angrenzenden gesunden Zellen beeinträchtigen und den Alterungsprozess weiter beschleunigen.

Nachdem wir diese Alterungsmechanismen verstanden haben, zielt die Bewältigung des Alterns häufig auch auf diese Faktoren ab.

Beispielsweise durch die Verbesserung des Reparaturmechanismus der Zelle, die Reparatur von DNA, die Reparatur von Proteinen usw. Daher gibt es mittlerweile viele Strategien zur Verbesserung dieser Reparaturmechanismen, in der Hoffnung, den Reparaturprozess der Zelle zu verbessern und den Normalzustand der Zelle wiederherzustellen.

Eine andere Idee ist die Ersatzidee. Da der menschliche Körper über Stammzellen verfügt, die sich unbegrenzt vermehren können, stellt sich die Frage, ob es möglich ist, Stammzellen zu aktivieren? Tatsächlich handelt es sich hierbei um die aktuelle Forschung zu künstlich erzeugten pluripotenten Stammzellen. Diese Idee ist wirklich sehr gut und ich setze große Hoffnungen in sie.

Allerdings gibt es in diesem Bereich derzeit ein Problem. Die künstliche Induktion pluripotenter Stammzellen erfordert den Einsatz von Viren und krebserregenden Faktoren, die potenzielle Infektions- und Krebsrisiken bergen. Daher war in den letzten Jahren die Verwendung besserer Methoden zur Gewinnung von Stammzellen ein Schwerpunkt der Forschung. Obwohl es einige Fortschritte gab, sind diese Probleme noch nicht vollständig gelöst.

Natürlich ist es im medizinischen Bereich oft nicht notwendig, solche spezifischen Stoffwechselwege wie die oben genannten zu berücksichtigen, sondern nach potenziell wirksamen Arzneimittelbestandteilen zu suchen. Beispielsweise gibt es Inhaltsstoffe wie 2-Hoba, NMN und Fisetin auf dem Markt und einige Experimente haben diese Ergebnisse auch gezeigt.

05. Wie geht man im Alltag mit dem Altern um?

Im Alltag kann es jedoch sehr effektiv sein, gute Lebensgewohnheiten beizubehalten.

1. Ausreichend Schlaf

Der menschliche Körper wird durch den circadianen Rhythmus reguliert, der auch der prämierte Inhalt des Nobelpreises 2017 war. Heutzutage haben viele Menschen die Angewohnheit, lange aufzubleiben. Manche bleiben lange auf, um Überstunden zu machen, manche bleiben lange auf, um Fernsehserien anzuschauen, und manche sind es einfach gewohnt, lange aufzubleiben. Als Mitglied eines lebenden Organismus können wir uns jedoch nicht gegen die Kräfte der Evolution wehren. Daher ist es notwendig, ausreichend zu schlafen und langes Aufbleiben zu vermeiden. Tatsächlich kommt das Gehirn im Schlaf nicht nur zur Ruhe, sondern es werden auch vermehrt Stoffwechselabfälle aus dem Gehirn abtransportiert. Wenn wir diesen Prozess stören, beeinträchtigt dies auch die Beseitigung von Stoffwechselabfällen aus dem Gehirn.

2. Gesunde Ernährung

Eine ausgewogene Ernährung wird von Gesundheitsbehörden in verschiedenen Ländern schon immer befürwortet. Dies wird auch durch zahlreiche Bevölkerungsdaten gestützt. Wir müssen darauf achten, Fleisch und Gemüse zu kombinieren und Kohlenhydrate, Fette, Eiweiß und Ballaststoffe zu uns zu nehmen. Tatsächlich stammen die Nährstoffe, die wir benötigen, meistens hauptsächlich aus der Nahrung. Beispielsweise ist Vitamin C ein bekannter antioxidativer Inhaltsstoff, der freie Radikale in unserem Körper wirksam beseitigen kann. So fanden beispielsweise mehrere an einer Studie in der Fachzeitschrift Nature Medicine beteiligte Wissenschaftler heraus, dass Fisetin (auch bekannt als Fisetin), eine natürliche Substanz, die in vielen Obst- und Gemüsesorten vorkommt, freie Radikale bekämpfen kann und einen erheblichen positiven Einfluss auf die Verbesserung der Gesundheit und die Verlängerung des Lebens hat. Ich bin davon überzeugt, dass es in Lebensmitteln noch viele weitere Inhaltsstoffe gibt, die der Alterung entgegenwirken.

3. Übung

Das Leben liegt in der Bewegung. Hinter diesem philosophischen Sprichwort steckt tatsächlich eine wissenschaftliche Wahrheit. Sport ist sehr wirksam beim Aufbau eines gesunden Körpers und beim Widerstand gegen das Altern. Einer der Hauptgründe dafür, dass Menschen kein langes Leben führen können, sind häufig Krankheiten. Auf viele Erkrankungen, insbesondere Stoffwechselerkrankungen, hat körperliche Betätigung einen ganz offensichtlichen Einfluss. Beispielsweise können Lipide, ein wichtiger Faktor bei der Entstehung von Diabetes, koronarer Herzkrankheit und Schlaganfall, durch Bewegung bis zu einem gewissen Grad gesenkt werden.

Insgesamt steckt die Alterungsforschung noch in den Kinderschuhen. Obwohl es einige Zeichen der Hoffnung gibt, bedarf es weiterer Beweise, um die Zukunft abschätzen zu können.