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Warum altern wir?

 

Antwort

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Telomere (rot-fluoreszierend) an den Enden von humanen Chromosomen (blau) unter einem Fluoreszenzmikroskop.
Bild: Asako J. Nakamura, Christophe E. Redon, William M. Bonner, and Olga A. Sedelnikova, CC BY-SA 3.0

Aus Sicht der Evolution ist es sinnvoll zu sterben, um der nächsten Generation den Weg frei zu machen. Warum aber altern wir – anstatt zu direkt zu sterben, nachdem wir uns fortgepflanzt haben? Bei einigen Tier-und Pflanzenarten ist das tatsächlich so, beispielsweise bei Lachsen, Ameisenmännchen oder Bambus. Trotz großer Fortschritte in der Alternsforschung in den letzten 20 bis 30 Jahren konnte die Frage, warum wir Menschen und viele andere Lebewesen altern, noch nicht vollständig beantwortet werden.

Generell kann man das Altern definieren als eine zeitabhängige Abnahme der Körperfunktionen, die bis auf wenige Ausnahmen bei den meisten Lebewesen auftritt. Dabei ist der Alterungsprozess sowohl von externen Einflüssen abhängig, wie etwa der Nahrung, als auch von internen Faktoren, wie beispielsweise der genetischen Ausstattung eines Organismus.

Ein Durchbruch in der Altersforschung war die Entdeckung, dass Veränderungen in nur einem einzelnen Gen ausreichen können, um das Altern zu verlangsamen und die Lebenszeit eines Organismus deutlich zu verlängern. Dieses Entdeckung wurde zuerst an Fadenwürmern gemacht. Mittlerweile konnte aber gezeigt werden, dass die gleichen Gene auch in anderen Lebewesen eine wichtige Rolle spielen und wahrscheinlich auch an der Regulation der Lebenserwartung des Menschen beteiligt sind.

Als ein Hauptgrund für den Alterungsprozess werden Schäden an den Bausteinen der Zelle angesehen, die sich mit der Zeit ansammeln. Diese Schäden entstehen sowohl durch äußere Einflüsse wie UV-Strahlung, aber auch durch Prozesse, die in der Zelle selbst ablaufen und dabei zum Beispiel freie Radikale bilden, die dann mit anderen Biomolekülen interagieren und diese beschädigen.

Die Zelle besitzt verschiedene Abwehrsysteme um die Schadstoffe unschädlich zu machen. Allerdings arbeiten diese Systeme mit fortschreitendem Alter weniger effizient, so dass es zu einer verstärkten Anreicherung von beschädigten Biomolekülen kommt. Diese defekten Moleküle schränken dann die normalen Funktionen der Zelle immer mehr ein – bis die Zelle stirbt. Interessant ist: Einige der Gene, von denen man weiß, dass sie an der Regulation der Lebenszeit beteiligt sind, kodieren für Proteine, die bei der Beseitigung von Schadstoffen eine Rolle spielen.

Eine weitere mögliche Ursache für den Alterungsprozess könnte die zunehmende Verkürzung der Enden der Chromosomen sein, den Trägern der Erbinformationen. Diese sogenannten Telomere dienen als Schutz der Chromosomenenden, aber mit jeder Zellteilung geht ein Teil der Telomere verloren. Unterschreitet die Telomerlänge ein kritisches Minimum, kann sich die Zelle nicht mehr teilen. Das kann dazu beitragen, dass sich Gewebe nach einer Verletzung oder im normalen Gebrauch nicht mehr so gut regenerieren können und damit die Organfunktion eingeschränkt wird.

Zusammenfassend kann man sagen, dass das Altern ein komplexer Prozess ist, der von vielen verschiedenen Faktoren abhängt. Und obwohl wir in den letzten Jahren schon viel über die molekularen Ursachen des Alterns gelernt haben, gibt es noch viele spannende Fragen, die die Alternsforschung in den nächsten Jahren angehen wird. – Dazu zählt auch die Frage, ob wir in Zukunft auch die Lebenserwartung des Menschen positiv beeinflussen können, wie es heute schon in manchen Tieren möglich ist.

Diese Frage beantwortete –Dr. Sebastian Grönke, vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns, Köln.