Zellforschung: Forschern gelingt Verlängerung der Telomere

Warum altern wir?

Wir alle – oder zumindest eine große Mehrheit – wollen ewig leben. Doch bis heute unterliegen wir alle dem Verfall. Wie das Altern funktioniert, ist bis heute umstritten. Wissenschaftler gehen davon aus, dass es durch Telomere hervor gerufen wird. Diese befinden sich an den Enden von Chromosomen. Mit jeder Zellteilung verkürzen sie sich. Deswegen kann sich eine menschliche Zelle maximal 60 Mal teilen bevor der Zelltod eingeleitet wird. Die Zellen der Riesenschildkröte können das 125 Mal, die der Maus nur 28 Mal. Wenn die Telomere eine nicht mehr ausreichende Länge haben, beginnen die Zellen zu sterben. Die maximale Anzahl an Zellteilungen ist als die Hayflick-Grenze bekannt. Wenn die Endstücke der Chromosomen zu kurz sind, kann sich die Zelle nicht mehr teilen. Und nun ist die große Frage: Gibt es eine Methode, um die Telomere zu verlängern? Ja, die gibt es und die Natur macht sie uns vor.

Das Wunderenzym Telomerase – wie man Telomere verlängert

Wie wir alle wissen spalten Enzyme Substrate. Telomerase spaltet Desoxyribonukleinsäure in dessen Telomere. Der Körper ist andauernd damit beschäftigt Schäden zu reparieren. In der kurzen Zeit von ungefähr sieben Jahren ersetzt der Körper 90% seines Materials, da ständig Umwelteinflüsse Zerstörungen hervorrufen. So kann er auch die Telomere wieder aufbauen. Das gelingt ihm durch das Telomerase-Enzym. Das ist ein Enzym, welches im Körper vorkommt, und die Telomere auf natürliche Weise verlängert. Wenn man noch mehr von diesem Wundermolekül im Körper hätte, könnte es die Alterung stoppen und sogar umkehren. Doch wieso hat die Natur das nicht schon für uns übernommen? Hat die Verkürzung der Telomere vielleicht doch einen Sinn? Ja, denn alte Zellen sind anfällig für Krebs. Die Natur hat den Zelltod eingebaut, um dafür zu sorgen, dass Zellen die alt und für Krebs anfällig sind, sich nicht vermehren können. Gäbe es diese Zellalterung nicht, wäre Krebs um ein Vielfaches häufiger. Wir wissen, dass es eine Methode gibt, die Endstücke der Chromosomen und damit das menschliche Leben zu verlängern, doch man muss dabei noch einiges mehr bedenken.

Telomere
Die Enden eines Chromosoms heißen Telomere. Sie verkürzen sich mit jeder Zellteilung und dadurch altern wur. Forschern gelang es erstmals, diese zu verlängern und de Zelle somit jünger zu machen. Die Biologische Uhr wird zurückgedreht.

Potentielle Unsterblichkeit

Sobald die Mehrheit an Zellen sich nicht mehr teilen kann, beginnt die Seneszenz und die negativen Folgen des Alterns z.B. höheres Risiko für altersbedingte Krankheiten und Abnahme der Potenz treten ein. Mit der Verlängerung der Endstücke der Chromosomen ließe sich dies umgehen. Somit wären wir potentiell unsterblich. Das Primäre Altern wäre ausgeschaltet. Unter Primärem Altern versteht man, den mit der Zellteilung verbundenen Alterungsprozess. Normalerweise würde er den Wert  an. Das steht für die maximal erreichbare Lebensdauer eines Organismus, der beim Mensch häufig mit 122,45 Jahren angegeben wird. Nur die wenigsten Erreichen jedoch dieses Alter.

Dafür ist das sekundäre Altern verantwortlich. Hierbei handelt es sich um weitere Faktoren, die die Telomere verkürzen, wie Rauchen, Alkohol, Falsche Ernährung oder Bewegungsmangel. Aus diesen zwei Faktoren setzt sich die tatsächliche Lebenserwartung einer Person zusammen. Das erklärt es, wieso Menschen, die Rauchen manchmal doch so lange Leben und Menschen, die sehr achtsam und bewusst leben früh sterben. Wenn  bei 60 Jahren liegt, kann eine Person nicht älter werden, egal wie gesund sie lebt. Das ist der genetische Faktor. Natürlich kann man durch Telomerase  verlängern und somit den Menschen unsterblich machen.

 

 

3 Kommentare

  1. Hallo Jason – schöner Beitrag, aber die Telomerverkürzung durch Zellteilung und „weitere Faktoren“ ist sicher nicht die einzige Ursache für das Altern. Hast Du schon einmal etwas von der noch relativ jungen Wissenschaftsdisziplin „Epigenetik“ gehört. Diese „Über-Genetik“ befasst sich mit den molekularen Mechanismen, wie Gene reguliert, als quasi an- und abgeschaltet werden. Das geschieht durch verschiedene Mechanismen, wie

    – die Anheftung von Methylgruppen an spezielle DNA-Regionen (Promotoren)
    – Methylierung, Acetylierung oder Phosphorylierung von Histonen (Verpackungsproteine der DNA)
    – einen „RNA-Interferenz“ genannten Mechanismus.

    All diese Genregulationsmechanismen werden durch unseren Lebensstil (Rauchen, Alkohol, Ernährung, Sport !!) und Umweltfaktoren (Gifte, Luftverschmutzung) nachhaltig beinflusst. Epigenetische Mechanismen haben Einfluss auf die Genese schwerer Krenkheiten (z.B. Krebs) und darauf, wie alt wir werden. Im Gegensatz zu den nur durch Mutationen veränderbaren Gene hat jeder die Chance, durch seinen Lebensstil sein „Epigenom“ (Genregulationsmuster) positiv zu beeinflussen – Sport gehört übrigens auch dazu. Denk mal darüber nach, wenn Du das Fußballspielen immer so herabwürdigst. Epigenetisch ist Sport sehr wertvoll für Dich und auch für Deine Kinder und Enkel, denn Epigenome werden auch generationsübergreifend weitergegeben. Aber jeder hat die Chance der Verbesserung. Im Übrigen ist Sport auch für Deine weitere Bildung sehr wertvoll, denn dass intellektuelle Leistungen durch regelmäßige körperliche Aktivität verbessert werden, ist wissenschaftlich mehrfach nachgewiesen. Frag Deinen Papsi mal nach der Bedeutung einer Redewendung, die schon der Gelehrte und Dichter Juvenal im alten Rom formuliert hat: „Mens sana in corpore sano“! Das heißt frei übersetzt: „Ein gesunder Geist braucht einen gesunden Körper“ – heute wissen wir, dass da auch die Epigenetik hintersteckt.

    Viele Grüße und sei nicht immer so streng mit Deinem Papsi 🙂

    Dr. Stefan Graf – Molekularbiologe

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