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Alter

Das Altern ist ein biologischer Prozess, der zu einer Störung und einem Verlust der Funktionen von Zellen, Organen und schliesslich Lebewesen führt. Es ist der Auslöser und der Mitverursacher der meisten Erkrankungen und erhöht progressiv das Sterberisiko. Altern hat genetische und biochemische Ursachen und wird von Umweltfaktoren und vom Verhalten beeinflusst. In vielen Tierversuchen wurde gezeigt, dass sich die Lebenserwartung mit pharmazeutischen Wirkstoffen und nicht medikamentösen Massnahmen deutlich verlängern lässt.

synonym: Altwerden, Älterwerden, Altern, Seneszenz

Symptome

Zu den möglichen physiologischen und pathologischen Folgen des Älterwerdens gehören beispielsweise:

Reduzierte Sinneswahrnehmung, z.B. Weitsichtigkeit (Presbyopie), grauer Star, Hörverlust, eingeschränkte Geruchs- und Geschmackswahrnehmung
Verlust der Elastizität der Haut und des Bindegewebes, trockene Haut, Falten, Hauterkrankungen
Verlust der jugendlichen Frische
Durchblutungsstörungen
Eingeschränkte Organfunktion, z.B. Niereninsuffizienz, Leberinsuffizienz
Lungenerkrankungen
Vergesslichkeit, Demenz, Alzheimer
Reduzierte Beweglichkeit, Bewegungsstörungen, Zittern, Parkinson
Graue Haare, Haarausfall
Schmerzen, Gelenkerkrankungen, Arthrose, Osteoporose, Buckel, Abnahme der Muskulatur (Sarkopenie)
Verdauungsstörungen
Gewichtsverlust
Schlafstörungen, psychische Störungen, Depressionen
Herz-Kreislauf-Erkrankungen, hoher Blutdruck, Herzschwäche
Metabolische Störungen wie Diabetes mellitus Typ 2 und eine Hypercholesterinämie
Langsamkeit
Prostatavergrösserung und Erektionsstörungen bei Männern, Wechseljahrbeschwerden und Unfruchtbarkeit bei Frauen
Inkontinenz
Krebserkrankungen

Die Sterblichkeit steigt mit zunehmendem Alter exponentiell an und die Mehrheit der Menschen stirbt altersbedingt. Das Alter ist zudem eine Ursache für Suizide.

Ursachen

Multizelluläre Organismen wie der Mensch können sich nicht selbst teilen wie beispielsweise die Bakterien, die potenziell unsterblich sind. Einzelne Vielzeller können zwar ein sehr hohes Alter erreichen. So zum Beispiel ganzjährige Pflanzen wie Bäume, die selten mehrere Tausende Jahre alt werden. Oder der Felsenbarsch Sebastes aleutianus, der kaum altert und über 200 Jahre erreicht. Aber die somatischen Zellen der Vielzeller sind evolutionär nicht für die Ewigkeit vorgesehen. Dies bleibt den Keimzellen vorbehalten. Da von jedem Individuum aufgrund der sexuellen Vermehrung allerdings nur die Hälfte des Genoms weitergegeben wird, ist der genetische Einfluss des Einzelnen längerfristig marginal. Für die Natur zählt in erster Linie die Spezies.

Wie jede Regel kennt auch diese ihre Ausnahmen. Zellen der Qualle Turritopsis dohrnii können sich zurück zu einem Polypen entwickeln und so wieder einen neuen Organismus bilden. Süsswasserpolypen (Hydra) erneuern alle ihre Zellen innert etwa fünf Tagen.

In den industrialisierten Ländern beträgt die Lebenserwartung der Menschen, auch dank der Pharmazie, zwischen 70 bis 90 Jahren. Der älteste Mensch wurde über 122 Jahre alt. Der alttestamentarische Methusalem mit seinen 969 Jahren bleibt ein Mythos.

Beim Älterwerden werden die physiologischen Funktionen auf Ebene der Zellen und der Organe und ihre Integrität zunehmend beeinträchtigt. Dies betrifft zum Beispiel das Herz-Kreislauf-System, was sich darin äussert, dass die meisten Menschen in der Schweiz an kardiovaskulären Erkrankungen sterben.

Das Altern ist einerseits in unserer Erbsubstanz festgelegt. So sind beispielsweise beim Wurm Caenorhabditis elegans Mutationen in einem Gen bekannt, welche die Lebenserwartung verdoppeln können. Nicht umsonst wurde es age-1 bezeichnet. Mittlerweile sind bei diesem Wurm über 500 Gene dokumentiert, welche das Altern beeinflussen.

Auch beim Menschen sind verschiedene Systeme und Proteine bekannt, welche einen Einfluss auf das Altern haben, zum Beispiel IGF-1 (Insulin-like growth factor) und sein Rezeptor, Sirtuin-1 (Sir2) sowie mTOR (mammalian target of rapamycin).

Telomere sind sich wiederholende DNA-Sequenzen mit spezifischen Proteinen, die am Ende linearer Chromosomen vorkommen und sich bei jeder Zellteilung verkürzen. Ist ihre Länge nicht mehr ausreichend, tritt die Zelle in die Seneszenz oder in den programmierten Zelltod ein. Dieser Mechanismus schränkt die maximale Anzahl der Zellteilungen ein. Seneszenz bedeutet, dass sich Zellen nicht mehr teilen und sich nicht in die Apoptose begeben.

Weitere Faktoren sind akkumulierte Mutationen, oxidativer Stress (freie Radikale), chronische entzündliche Prozesse, epigenetische Veränderungen, eine Dysregulation der Genexpression, ein Aufbrauchen der Stammzellen, Fehlfunktionen der Mitochondrien, eine reduzierte Autophagie, eine veränderte interzelluläre Kommunikation und ein Verlust der Proteostase.

Auch Umweltfaktoren und das Verhalten haben einen Einfluss. Wer sich beispielsweise häufig starker Sonnenstrahlung aussetzt, muss mit einer vorzeitigen Hautalterung rechnen.

Nicht medikamentöse Massnahmen

Bei vielen Lebewesen wirkt sich eine Kalorienrestriktion und Fasten positiv aus.
Gesunde Lebensführung: Gesunde Ernährung, körperliche Aktivität
Sonnenschutz

Medikamentöse Therapie

Vor allem in Tierversuchen wurde gezeigt, dass sich der Alterungsprozess mit pharmazeutischen Wirkstoffen wesentlich beeinflussen und die Lebensspanne um bis zu 100 % verlängern lässt. Aufgrund der grossen Forschungsanstrengungen ist damit zu rechnen, dass in der Zukunft Therapien gegen das Altern verfügbar sein werden. Dies vor allem mit dem Ziel, die Dauer der gesunden Lebensphase zu verlängern.

Im Folgenden sind einige potenzielle und experimentelle Therapien aufgeführt:

Das antidiabetische Biguanid Metformin hat lebensverlängernde Eigenschaften gezeigt. Es ist kostengünstig und relativ gut verträglich. Die Effekte beruhen unter anderem auf der Hemmung von mTor und der Erhöhung der Insulinsensitivität.
Nahrungsergänzungsmittel, zum Beispiel mit Antioxidanzien wie den Polyphenolen (z.B. Resveratrol).
Der mTor-Inhibitor Sirolimus (Rapamycin) hat bei zahlreichen Spezies die Lebensspanne verlängert. Problematisch sind allerdings die immunsuppressiven Eigenschaften, welche einen breiten Einsatz beim Menschen einschränken. Eine periodische Verabreichung wäre denkbar. Derivate wurden synthetisiert.
Die sogenannten Senolytika entfernen Zellen aus dem Körper, die sich in der Seneszenz befinden. Untersucht wurden zum Beispiel Antikörper-Wirkstoff-Konjugate, zytotoxische Wirkstoffe und Kinasehemmer wie Dasatinib.
Gentherapeutika
Stammzelltherapie, Organe aus dem 3D-Biodrucker

siehe auch

Zellen, Stammzellen

Literatur

Arzneimittel-Fachinformation (CH)
Aubert G., Lansdorp P.M. Telomeres and aging. Physiol Rev, 2008, 88(2), 557-79 Pubmed
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Autor

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