Studie zeigt, wie sich das Altern umkehren lässt

Eine Studie unter der Leitung von Dr. David Sinclair hat das Geheimnis des Alterns entschlüsselt. Indem sie sich auf das Epigenom anstelle von Mutationen in der DNA konzentrieren, ist es Wissenschaftlern gelungen, den Alterungsprozess bei Mäusen erfolgreich umzukehren.

• Dieser Durchbruch birgt ein immenses Potenzial zur Behandlung altersbedingter Krankheiten und zur Neubewertung unseres Verständnisses des Alterns.
• Um was geht es in der Studie?

Nach über einem Jahrzehnt intensiver Forschung haben Wissenschaftler einen bedeutenden Meilenstein in der Entschlüsselung der Geheimnisse des Alterns erreicht. Dr. David Sinclair, ein renommierter Genetik-Professor an der Harvard Medical School, und sein Team haben entdeckt, was den Alterungsprozess antreibt. Im Gegensatz zur gängigen Annahme, dass DNA-Mutationen die Hauptursache des Alterns sind, deutet Sinclairs bahnbrechende Studie, veröffentlicht in Cell, auf die Rolle des Epigenoms hin – dem Teil des Genoms, der den Zellen Anweisungen zur Genexpression gibt. Durch das Verständnis und die Manipulation der epigenetischen Anweisungen haben Sinclair und seine Kollegen erfolgreich das Altern von Zellen bei Mäusen umgekehrt. Diese bemerkenswerte Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten zur Bekämpfung altersbedingter Krankheiten und zur Revolutionierung unserer Wahrnehmung des Alterns.

Jahrelang haben Wissenschaftler über die wesentlichen Faktoren diskutiert, die zur zellulären Alterung beitragen. Während viele DNA-Mutationen als Hauptursache für Seneszenz betrachteten, richtete Sinclair seine Aufmerksamkeit auf das Epigenom – den Masterregulator, der bestimmt, welche Gene in verschiedenen Zelltypen aktiviert oder zum Schweigen gebracht werden. Genauso wie eine Schneiderin Muster verwendet, um aus demselben Stoff verschiedene Kleidungsstücke herzustellen, sind Zellen auf epigenetische Anweisungen angewiesen, um sich zu unterschiedlichen Strukturen zu entwickeln und spezialisierte Funktionen auszuführen.

Die Informationstheorie des Alterns

Sinclair führte die Informationstheorie des Alterns ein und postulierte, dass der Verlust entscheidender Anweisungen innerhalb der Zellen zu ihrem Niedergang führt, und nicht allein die Ansammlung von DNA-Schäden. Mit einem Vergleich zur Software und Hardware erklärte er, dass es unmöglich wäre, den Alterungsprozess umzukehren, wenn Mutationen allein dafür verantwortlich wären. Sinclairs Forschung zeigt jedoch, dass durch das Neustarten von Zellen und die Wiederherstellung der Backup-Kopie der epigenetischen Anweisungen der Alterungsprozess umgekehrt werden kann.

Neustart der Zellen: Der Weg zur Verjüngung

Um die Umkehrung des Alterns zu erforschen, entwickelten Sinclair und sein Team eine innovative Methode, um Zellen bei Mäusen neu zu starten. Sie simulierten die Auswirkungen des Alterns auf das Epigenom, indem sie DNA-Brüche in den Zellen junger Mäuse erzeugten. Innerhalb weniger Wochen zeigten diese Mäuse mehrere Anzeichen von Alterung, wie graues Fell, reduziertes Körpergewicht trotz unveränderter Ernährung, verringerte Aktivität und erhöhte Gebrechlichkeit.

Um den Neustartprozess einzuleiten, setzte Sinclair auf Gentherapie unter Verwendung von drei spezifischen Genen. Diese Gene wurden von den Yamanaka-Stammzellfaktoren abgeleitet – vier Genen, die vom Nobelpreisträger Shinya Yamanaka entdeckt wurden, um adulte Zellen in ihren embryonalen Zustand zurückzuversetzen und ihnen so eine erneute Entwicklung zu ermöglichen. Sinclairs Ansatz zielte darauf ab, nicht die epigenetische Geschichte der Zellen zu löschen, sondern die Anweisungen auf ihren ursprünglichen Zustand zurückzusetzen. Die Wiederherstellung mit drei der vier Faktoren führte zu einer 57%igen Umkehrung des Alterungsprozesses bei Mäusen und verjüngte sie effektiv.

Von Mäusen zu Menschen: Ein Blick in die Zukunft

Der nächste entscheidende Schritt für Sinclairs Forschung besteht darin, festzustellen, ob der Verjüngungsprozess auf den Menschen übertragen werden kann. Zu diesem Zweck führt sein Team derzeit Tests an nichtmenschlichen Primaten durch. Sie entwickeln einen biologischen Schalter, der die Reprogrammierungsgene durch die Verwendung eines Antibiotikums namens Doxycyclin aktivieren oder deaktivieren kann. Die Verabreichung von Doxycyclin löst den Umkehrprozess aus, während das Absetzen des Antibiotikums die Verjüngung stoppt.

Sinclairs Team experimentiert auch mit menschlichen Neuronen, Hautzellen und Fibroblasten – Faktoren, die zur Bindegewebsbildung beitragen – um die Wirksamkeit des Prozesses zu bewerten. In einer früheren Studie konnte Sinclairs Forschung erfolgreich die Sehkraft bei älteren Mäusen wiederherstellen. Die neuesten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Technik potenziell auf einen ganzen Organismus angewendet werden kann, und nicht nur auf bestimmte Gewebe oder Organe. Augenerkrankungen bieten beispielsweise vielversprechende Ansätze als erstes Testziel für diese bahnbrechende Methode, da die Gentherapie direkt im Augenbereich verabreicht werden kann.

Implikationen und ethische Überlegungen

Die Auswirkungen der Umkehrung des Alterns und der Verjüngung von Geweben, Organen oder sogar ganzen Individuen sind enorm. Sinclairs Arbeit bei der Verjüngung von Augennerven hat wichtige Fragen für Bioethiker und die Gesellschaft insgesamt aufgeworfen und uns dazu veranlasst,  die Konsequenzen einer kontinuierlichen Zurücksetzung der biologischen Uhr zu bedenken. Obwohl diese Studie den ersten Schritt zur Neubewertung unseres Verständnisses des Alterns darstellt, wirft sie auch weitere Fragen auf, die unser derzeitiges Wissen herausfordern.

Dr. David Sinclair und sein Team haben einen bedeutenden Durchbruch bei der Umkehrung des Alterungsprozesses erreicht. Indem sie sich auf das Epigenom konzentrierten und Zellen neu starteten, haben sie das Potenzial gezeigt, die Auswirkungen des Alterns bei Mäusen zu bekämpfen. Die Fähigkeit, zelluläre Jugendlichkeit wiederherzustellen, hat immense Auswirkungen auf die Behandlung altersbedingter Krankheiten wie Herzkrankheiten und neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer. Während Sinclair Fortschritte bei der Erprobung dieses Verjüngungsprozesses am Menschen macht, zeichnet sich am Horizont eine neue Ära in der Medizin und unserem Verständnis des Alterns ab. Obwohl viele Fragen noch unbeantwortet sind, steht eines fest: Verjüngung ist keine Frage des „ob“, sondern vielmehr eine Frage des „wann“.

Fünf Tipps, um das Altern um bis zu zehn Jahre zu verzögern

Laut Dr. Sinclair spielen persönliche Lebensstilentscheidungen und Umweltfaktoren eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung, wie wir altern. Tatsächlich beeinflussen diese Faktoren mehr als 90% des Alterungsprozesses, während die Genetik weniger als zehn Prozent ausmacht. Diese Perspektive gibt der Aussage „Age is just a number“ eine neue Bedeutung, da sie darauf hindeutet, dass wir diese Zahl durch Veränderungen im Lebensstil tatsächlich senken können.

Dr. Sinclair, der derzeit 53 Jahre alt ist, enthüllte in einem Interview mit dem Nachrichtenmagazin „Insider“, dass sein biologisches Alter mittlerweile zehn Jahre jünger ist als sein chronologisches Alter. Das war nicht immer der Fall, da er in seinen 30ern ungesunde Gewohnheiten wie übermäßiges Essen und exzessives Trinken hatte, was zu Übergewicht führte. Durch eine Änderung seines Lebensstils gelang es ihm jedoch, den Alterungsprozess umzukehren. Er sagte: „Mein errechnetes biologisches Alter ist in den letzten zehn Jahren auf einen Punkt gesunken, der mir voraussichtlich mindestens zehn zusätzliche Lebensjahre beschert“. Dies legt nahe, dass es nie zu spät ist, Maßnahmen zur Verjüngung zu ergreifen [2].

Was sind die fünf wichtigsten Schritte zur langen Jugendlichkeit?

Laut Dr. Sinclair haben fünf Maßnahmen dazu beigetragen, dass er sein biologisches Alter um ein Jahrzehnt verjüngen konnte [3].

1. Matcha-Tee für Jugendlichkeit

Matcha-Tee enthält Verbindungen wie Polyphenole, die nachweislich krebsvorbeugende Eigenschaften haben. Sinclair empfiehlt den täglichen Konsum von ein bis zwei Tassen Matcha-Tee, um sichtbare Auswirkungen auf den Alterungsprozess zu erzielen.

2. Resveratrol – Die verjüngende pflanzliche Verbindung

Resveratrol ist eine weitere pflanzliche Verbindung, die in der Schale von roten Trauben vorkommt und daher auch in Rotwein, sowie in Blaubeeren, Cranberries und Kakao enthalten ist. Sinclairs Studien haben gezeigt, dass Resveratrol die Lebensdauer von Würmern und anderen Organismen verlängern kann, die häufig in der Altersforschung verwendet werden. Daher betont er den Verzehr dieser pflanzlichen Verbindung.

3. Zwölfstündiges Fasten

Sinclair praktiziert das zeitbeschränkte Essen und konsumiert Mahlzeiten in der Regel innerhalb weniger Stunden pro Tag. Eine gängige Methode des intermittierenden Fastens besteht darin, zwischen 20 Uhr abends und 8 Uhr morgens nichts zu essen und somit eine zwölfstündige Fastenperiode einzulegen. Laut dem Forscher hat diese Fastenperiode auch positive Auswirkungen auf sein geschätztes biologisches Alter. Frühere Studien legen nahe, dass intermittierendes Fasten die Gewichtsabnahme fördert, das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, Krebs und anderen chronischen Erkrankungen verringert. Auch lebensverlängernde Effekte wurden in Tierversuchen bereits beobachtet. Die positive Wirkung der Kalorienreduktion auf die Zellalterung ist in der Altersforschung seit langem bekannt.

4. Stressreduktion und Vermeidung negativer Einflüsse

Stressmanagement ist entscheidend, um dem Altern entgegenzuwirken, so Sinclair. Er sagte: „Ich stresse mich nicht mehr übermäßig wegen Problemen“. Außerdem umgibt er sich zunehmend nur noch mit Menschen, die sich positiv auf sein Wohlbefinden auswirken. Stress hat nachweislich erhebliche negative Auswirkungen auf die Gesundheit und führt zu einer erhöhten Konzentration von Stresshormonen wie Cortisol im Blut, was den Herzschlag und den Blutdruck erhöhen kann. Langanhaltender Stress erhöht das Risiko von Schlaganfällen und Herzinfarkten.

5. Regelmäßige körperliche Bewegung für einen gesunden Körper

Regelmäßige körperliche Bewegung, insbesondere aerobes Training wie Joggen, Radfahren oder Schwimmen, ist ein weiterer Faktor, der dazu beiträgt, den Alterungsprozess zu verlangsamen, so Sinclair. Wer mindestens dreimal pro Woche körperlich aktiv ist, trägt wesentlich dazu bei, den Alterungsprozess zu verlangsamen. Obwohl Sinclair selbst nicht immer so konsequent in diesem Bereich ist, wie er gerne wäre, bekämpft er die negativen Auswirkungen langes Sitzen, indem er beispielsweise einen Stehpult verwendet. Untersuchungen haben gezeigt, dass acht Stunden Sitzen am Tag genauso schädlich sind wie Rauchen.

Kritik an Anti-Aging-Maßnahmen

Trotz Sinclairs Verjüngungsmaßnahmen gibt es auch kritische Stimmen in der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Der Forscher Matt Kaeberlein von der University of Washington äußert beispielsweise Bedenken hinsichtlich der Einnahme von Resveratrol in Nahrungsergänzungsmitteln. Dennoch haben verschiedene Studien die gesundheitsfördernden Wirkungen von Resveratrol bestätigt, wie z. B. seine Fähigkeit, entzündliche Faktoren zu hemmen, die Herz-Kreislauf-Erkrankungen auslösen können. Es wurde auch gezeigt, dass es das Wachstum von Tumorzellen verhindern kann [4].

Grundsätzlich ist der Nachweis einer tatsächlichen Lebensverlängerung durch Anti-Aging-Maßnahmen schwer zu führen. Man benötigt dazu große Vergleichsgruppen, die randomisiert prospektiv und am besten doppelblind mit verschiedenen Substanzen behandelt werden. Nach etwa 5 bis 10 Jahren vergleicht man die Sterblichkeit [5].

Fazit

Durch Anpassungen des Lebensstils kann viel zur Förderung der Gesundheit und Verlangsamung des Alterungsprozesses getan werden. Neben den fünf Tipps von Sinclair tragen auch Faktoren wie ausreichender Schlaf, eine gesunde Ernährung, der Verzicht auf das Rauchen und mäßiger Alkoholkonsum positiv zum biologischen Alter bei. Sinclair betont, dass diese Maßnahmen die wichtigsten Schritte zur Reduzierung des biologischen Alters sind. Sein Hauptziel ist jedoch nicht nur die Verlängerung der Lebenszeit, sondern die Maximierung der Gesundheit. Er betont die Bedeutung der Vorbeugung altersbedingter Krankheiten, um die verbleibenden Jahre in vollen Zügen genießen zu können.

Quellen

1. Yuancheng Lu, Benedikt Brommer, Xiao Tian, Anitha Krishnan, Margarita Meer, Chen Wang, Daniel L. Vera, Qiurui Zeng, Doudou Yu, Michael S. Bonkowski, Jae-Hyun Yang, Songlin Zhou, Emma M. Hoffmann, Margarete M. Karg, Michael B. Schultz, Alice E. Kane, Noah Davidsohn, Ekaterina Korobkina, Karolina Chwalek, Luis A. Rajman, George M. Church, Konrad Hochedlinger, Vadim N. Gladyshev, Steve Horvath, Morgan E. Levine, Meredith S. Gregory-Ksander, Bruce R. Ksander, Zhigang He, David A. Sinclair. Reprogramming to recover youthful epigenetic information and restore vision. Nature, 2020; 588 (7836): 124 DOI: 10.1038/s41586-020-2975-4
2. A 53-year-old longevity researcher says his ‚biological age‘ is a decade younger thanks to 4 daily habits — but the science behind them is mixed, Insider March 2023.
3. David Sinclair Diet and Key Principles for Longevity, Healthnews, July 2023.
4. Ko JH, Sethi G, Um JY, Shanmugam MK, Arfuso F, Kumar AP, Bishayee A, Ahn KS. The Role of Resveratrol in Cancer Therapy. Int J Mol Sci. 2017 Dec 1;18(12):2589. doi: 10.3390/ijms18122589. PMID: 29194365; PMCID: PMC5751192.
5. Anti-Aging, German Wikipedia, März 2023.

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