Hallmarks of aging
Das Altern ist ein komplexer Prozess, der mit einer Vielzahl von biologischen Veränderungen einhergeht. Wissenschaftler haben eine Reihe von Mechanismen identifiziert, die als „Hallmarks of Aging“ (Grundlagen des Alterns) bezeichnet werden. In diesem Blogbeitrag gebe ich eine kurze und verständliche Erläuterung jeder dieser Hallmarks.
- Kompromittierte Autophagie: Die Autophagie ist ein natürlicher Prozess in unseren Zellen, bei dem beschädigte oder abgestorbene Zellbestandteile abgebaut und recycelt werden. Im Alter kann dieses System gestört werden, was zu verschiedenen altersbedingten Erkrankungen führen kann. Die Aktivierung der Autophagie hat sich als verlängerndes Lebensdauer bei Mäusen gezeigt und kann sogar die Immunantwort auf Impfungen bei älteren Menschen verbessern.
- Dysregulation der RNA-Verarbeitung: RNA (Ribonukleinsäure) ist eine Molekülklasse, die in unseren Zellen eine wichtige Rolle spielt und Informationen von unserem DNA-Code verwendet, um Proteine herzustellen. Mit zunehmendem Alter treten Veränderungen in der Verarbeitung der RNA auf. Dies kann zu Fehlfunktionen in der Zellkommunikation führen und Alterungsprozesse beeinflussen.
- Störungen des Mikrobioms: In den letzten Jahren wurden mithilfe moderner Sequenzierungstechnologien Veränderungen in der Darmflora im Zusammenhang mit dem Alter festgestellt. Diese Verschiebungen in den mikrobiellen Populationen können zu Entzündungen führen und haben eine Auswirkung auf den Alterungsprozess.
- Veränderte mechanische Eigenschaften: Im Alter können sich die mechanischen Eigenschaften unserer Zellen und ihrer Umgebung verändern. Dies bedeutet, dass sich die Bewegungsfähigkeit der Zellen und ihre Fähigkeit zur Kommunikation mit anderen Zellen verändern können. Zusätzlich haben auch der Zellkern und das Umgebungsgewebe Veränderungen erfahren, die das Verhalten der Zellen beeinflussen können. Diese Veränderungen können Auswirkungen auf die Gesundheit und Funktion der Gewebe haben.
- Entzündung: Chronische Entzündungen im Alter, auch als „Inflammaging“ bezeichnet, werden mit einer Vielzahl altersbedingter Krankheiten in Verbindung gebracht. Entzündungsmediatoren im Blut sind bei älteren Menschen in erhöhten Mengen vorhanden und spielen eine Rolle bei verschiedenen Prozessen des Alterns sowie in Zusammenhang mit anderen Hallmarks wie der Zellalterung und dem mikrobiellen Ungleichgewicht.
- Mitochondriale Dysfunktion: Mitochondrien sind die „Kraftwerke“ der Zelle und sind für die Energieproduktion verantwortlich. Im Alter können mitochondriale Abnormalitäten auftreten, die zu einer verminderten Energieproduktion und einer erhöhten Freisetzung von schädlichen Stoffen führen können. Dies kann zu einer Beschleunigung des Alterungsprozesses beitragen.
- Zelluläre Seneszenz: Zelluläre Seneszenz bezieht sich auf den Zustand, in dem Zellen ihre Fähigkeit zur Teilung verlieren und in einen inaktiven Zustand eintreten. Dies kann zu einer Anhäufung nicht funktioneller Zellen führen, die Entzündungen und Gewebeschäden verursachen können. Die Beseitigung oder Reduzierung seneszenter Zellen könnte ein vielversprechender Ansatz sein, um den Alterungsprozess zu verlangsamen.
- Veränderte Interzelluläre Kommunikation: Mit zunehmendem Alter verändert sich die Art und Weise, wie Zellen miteinander kommunizieren. Dies betrifft sowohl direkte Kommunikation durch Synapsen und Gap Junctions als auch die Freisetzung von Signalmolekülen wie Hormonen, Zytokinen und Wachstumsfaktoren. Eine veränderte Interaktion zwischen Zellen kann zu verschiedenen Alterungsprozessen und altersbedingten Krankheiten führen.
- Verlust der regenerativen Kapazität: Im Alter nimmt die Fähigkeit des Körpers zur Reparatur und Regeneration von Geweben ab. Dies betrifft verschiedene Organe und Gewebe, einschließlich der Haut, des Muskelgewebes und der Knochen. Der Verlust der regenerativen Kapazität kann zu einer Verschlechterung der Gewebefunktion und zu einer verringerten Widerstandsfähigkeit gegenüber Schäden führen.
- Telomer-Abnutzung: Telomere sind die Schutzkappen an den Enden unserer Chromosomen, die sich bei jeder Zellteilung verkürzen. Mit zunehmendem Alter nimmt die Länge der Telomere ab, was zu einer Beeinträchtigung der Zellfunktion und einem erhöhten Risiko für altersbedingte Krankheiten führen kann.
- Epigenetische Veränderungen: DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist das genetische Material, das in den Zellen eines Organismus vorhanden ist und die genetische Information enthält, welche die Entwicklung und Funktion eines Lebewesens bestimmt. Epigenetische Veränderungen betreffen chemische Modifikationen der DNA und der damit verbundenen Proteine, die die Genaktivität beeinflussen können. Im Alter können sich diese epigenetischen Markierungen verändern, was zu einer veränderten Genexpression und einer Beeinträchtigung der zellulären Funktion führen kann.
- Verlust der Proteostase: Proteostase bezieht sich auf die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts und der Funktion von Proteinen in unseren Zellen. Mit zunehmendem Alter kann es zu einem Verlust der Proteostase kommen, was zu einer Anhäufung fehlerhafter oder beschädigter Proteine führen kann, die zu Zellschäden und altersbedingten Erkrankungen beitragen.
- Gestörtes Nährstoff-Sensing: Nährstoff-Sensing bezieht sich auf die Fähigkeit der Zellen, ihre Stoffwechselaktivitäten an die Verfügbarkeit von Nährstoffen anzupassen. Im Alter kann das Nährstoff-Sensing gestört sein, was zu einer veränderten Stoffwechselregulation und einem erhöhten Risiko für altersbedingte Krankheiten führen kann.
- Erschöpfung der Stammzellen: Stammzellen haben die Fähigkeit, sich in verschiedene Zelltypen zu differenzieren und Gewebe zu regenerieren. Mit zunehmendem Alter nimmt die Funktionalität und Anzahl der Stammzellen ab, was zu einer verringerten Regenerationsfähigkeit und einem erhöhten Risiko für altersbedingte Gewebeschäden führen kann.
Die Hallmarks of Aging sind grundlegende biologische Mechanismen, die den Alterungsprozess beeinflussen. Jede Hallmark spielt eine wichtige Rolle für das Verständnis des Alterns und des damit verbundenen Krankheitsrisikos. In unseren kommenden Blogbeiträgen werde ich einige dieser Hallmarks ausführlicher betrachten und tiefer in deren Zusammenhänge und Bedeutung eintauchen. Aber vor allem werde ich darstellen was du tun kannst um diese Alterungsmechanismen zu verlangsamen oder gar aufzuhalten.
