Biogerontologie
Die Biogerontologie (gr. bios – Leben, gerōn – Greis, logos – Lehre) ist das Teilgebiet der Gerontologie, das sich mit der Erforschung der Ursachen biologischen Alterns beschäftigt. Dahingegen beschäftigt sich die Geriatrie mit den biologischen Folgen des Alterns, also den diversen mit dem Alter assoziierten Krankheiten.
Diskutiert werden mehr als 300 verschiedene Ursachen des Alterns.
Primäre Ursachen
- Abnutzungstheorien, Verschleißtheorien auch passives Altern genannt:
Als eine der primären Ursachen für den allmählichen körperlichen Funktionsverlust gilt die Reaktion hochaggressiver Radikale mit Körpergewebe (der sog. "oxidative Stress"). Von spezieller Bedeutung sind die somatischen Mutationen, die durch Radikaleinwirkung hervorgerufen werden.
- Energieverbrauchsbezogene Theorien des Alterns (gehört zu den Abnutzungstheorien)
Die CR-Hypothese (calorie reduction): Vereinfacht gesagt: je mehr ein Tier gemessen an seinem Körpergewicht isst, desto kürzer lebt es.
- genetische Einflüsse:
Mit jedem Zellzyklus geht ein Stück der chromosomalen Telomere verloren. Durch das Enzym Telomerase werden die Telomere regeneriert. Unklar ist jedoch, ob die Telomerase in jungen Zellen aktiv ist, oder nur noch bei menschlichen Krebszellen.
Neue Studien deuten darauf hin, dass ein Schlüsselfaktor beim Altern DNA-Veränderungen (Mutationen) in der mitochondrialen DNA sind. Diese sammeln sich im Laufe des Lebens im Erbgut der Mitochondrien an, bis in den betroffenen Körperzellen ein genetisches "Selbstmordprogramm" (Apoptose) ausgelöst wird. Durch den zunehmenden Niedergang von unersetzlichen Zellen verlieren die Gewebe und Organe nach und nach ihre Funktionsfähigkeit. Infolgedessen kommt es zu den typischen Alterserscheinungen wie Haarausfall, Altersweitsichtigkeit und allgemeiner Gebrechlichkeit.
Neue Studien deuten auch darauf hin, dass das Altern ein "kontrollierter biologischer Prozess" ist, welcher von den Genen gesteuert wird und sich durch genetische Manipulation (zumindest teilweise) abschalten lässt.
Sekundäre Ursachen
Die Voraussetzung für das Ablesen (Transkription) oder die Verdopplung der gespeicherten Information (Replikation), sowie auch für die Reparatur von DNA Schäden ist Helikase, die die DNA-Doppelhelix öffnet. Aufgrund eines Helikasedefektes unterliegen Menschen mit Werner-Syndrom einem rapiden Alterungsprozess.
Alterungseffekt
Laut Forschern ist der Sauerstoff, den wir zwingend zum Leben brauchen, eine Ursache für den Alterungseffekt.
Die in den meisten Zellen vorhandenen Mitochondrien wandeln den eingeatmeten Sauerstoff in Energie um. 1-2% jedoch werden nicht beim Energieumwandlungsprozess verbraucht. Die Sauerstoffatome verlassen den Prozess mit einem ungepaarten Elektron auf der letzten Schale und sind deshalb äußerst reaktionsfreudig. Diese Sauerstoffatome bilden die Hauptgruppe der „freie Radikale“, sog. "reaktive Sauerstoffspezies" (ROS). Wenn nun diese Teilchen auf eine andere Membran, andere Proteine oder Chromosomen treffen, können diese beschädigt oder sogar zerstört werden. Antioxidanssysteme (Vitamin A, C, E, Harnsäure, div Enzyme) sind für das Einfangen freier Radikale verwantwortlich. Trotzdem geht man zu Zeit von etwa 10.000 DNA-Schädigungen pro Tag pro Zelle beim Menschen aus. Das macht deutlich, dass die Effektivität der körpereigenen Reparaturmechanismen im wesentlichen über die Lebensspanne des Individuums entscheiden.
Freie Radikale sollen für div. chron. Erkrankungen (Altersdiabetes, Parkinson, Alzheimer) verantwortlich sein.
Literatur
- Tomas Prolla et al.: Science, Bd. 309, S. 481, 2005 (zu: Mutationen in mitochondrialer DNA als Schlüsselfaktoren für das Altern)
Weblinks
- Das Altern besiegen - Aubrey de Grey, SENS
- Deutsche Gesellschaft für Alternsforschung
- Deutsche Gesellschaft für Gerontologie und Geriatrie e.V.
- Strategies for Engineered Negligible Senescence
- The Methuselah Mouse Prize
- www.wissenschaft.de: Das Geheimnis des Alterns Ansammlung von Mutationen in der mitochondrialen DNA ist der Schlüsselfaktor beim Altern
- www.wissenschaft.de: Frauen altern schneller als Männer - Lebenserwartung ist dennoch höher – wahrscheinlich, weil Männer risikobereiter sind
- Human Ageing Genomic Resources (engl.)
Siehe auch: Geriatrie, Gerontologie, Ältester Mensch, Lebenserwartung
