Die Alterung des Menschen |
| Der
griechische Dichter Hesiod, der vor rund 3000 Jahren gelebt hat, wusste
genau, wie die Lebensspanne des Menschen festgelegt wird. Sie liegt in
der Hand von Klotho, Lachesis und Atropos, den Töchtern des Zeus
und der Themis. Wie sie dieser Aufgabe nachgekommen sind, ist auf verschiedenen
antiken Darstellungen zu sehen. Sie spinnen einen Lebensfaden, den sie
am Ende wieder zerschneiden. Somit ist die Lebenszeit des Menschen über
die Länge des Fadens festgelegt. Aristoteles bezeichnete das Altern als eine natürliche Krankheit. Der römische Philosoph Seneca tätigte den Ausspruch: Alle hält dieselbe Bedingtheit gefesselt: Wem zuteil wurde geboren zu werden, auf den wartet der Tod. Abstände trennen uns, der Ausgang ist immer der gleiche. Wie alt kann ein Mensch überhaupt werden? Schon im 1. Buch Moses Kapitel 5.6, findet sich: Da sprach der Herr: Mein Geist soll nicht immerdar im Menschen walten, denn auch der Mensch ist Fleisch. Ich will ihm als Lebenszeit geben 120 Jahre. Sind es die auch wissenschaftlich am ehesten akzeptierten 120 Jahre, weil sie nachweislich schon gelebt wurden? Oder sind es die 180 Jahre, über die einige mutige Wissenschaftler spekulieren? Oder gar , wie im Alten Testament, Genesis 5erwähnt wird, das Alter von Methusalem, Sohn des Patriarchen Henoch und Grossvater des Patriarchen Noah, der im Jahre der Sintflut im Alter von 969 KJahren gestorben sei. Eine überzeugende Antwort auf diese Fragen gibt es noch nicht. Prinzipiell hat die Natur kein Interesse an einem überlangen Leben,
weil das der Weiterentwickelung der Art entgegensteht und der Organismus
aus evolutionsbiologischer Perspektive mit der Fortpflanzung seinen
biologischen Auftrag erfüllt hat. Ein pauschaler Vergleich aller Säugetiere der Welt ergibt, daß kurzlebige Spezies wie Mäuse und Kaninchen hohe Reproduktionsraten aufweisen, langlebige Spezies wie Elefanten und Menschen dagegen niedrige. Diese inverse Korrelation leuchtet ohne weiteres ein. Spezies, die in ihrer Umwelt ernsten Gefahren ausgesetzt sind, müssen frühzeitig im Leben reichlich reproduktiven Erfolg haben, bevor es zu spät ist. Das Potential für ein langes Leben ergibt keinen Sinn, wenn die Mortalität in der Wildnis so hoch ist, daß sie die durchschnittliche Lebensspanne begrenzt. Lauern nur wenige Gefahren in der Umwelt, verläuft das Leben gänzlich anders. Die Fortpflanzung kann hinausgeschoben und die Zahl der Nachkommen eingeschränkt werden, da genügend Zeit zur Verfügung steht. Aus der Sicht der Evolution ist es die Tauglichkeit einer Spezies, also ihre Fähigkeit, sich reproduktiv zu behaupten, die optimal sein soll. Ein langes Leben ist daher die Belohnung für eine erfolgreiche Fortpflanzung. Damit genügend Nachwuchs gezeugt und großgezogen wird, erhält jede Art eine höhere physiologische Kapazität als dafür unbedingt notwendig ist. Dadurch bleiben noch genügend Reserven, um über die Geschlechtsreife hinaus zu leben. Beim Menschen, dem am höchsten entwickelten Lebewesen, können das Jahre bis Jahrzehnte sein. Der Körper ist eine Komposition aus 80 000 bis 100 000 Milliarden Zellen , die kontinuierlich absterben und ersetzt werden. Etwa alle 3 Jahre erneuern sich 90 % aller Zellen des menschlichen Körpers. Nur Gehirnzellen werden nicht erneuert. Bindegewebszellen können sich etwa 50 mal im Laufe des Lebens teilen. Das Absterben von Körperzellen wird durch die Apoptose geregelt. Die Apoptose ist der programmierte Zelltod von Köperzellen, die ihre reguläre Funktion durch Alterung oder durch Veränderung ihrer richtigen Funktion verloren haben. Das Wort Apoptose stammt aus dem Griechischen und kommt von apo = ab, weg und Ptosis = Senkung, und beschreibt den Fall der Blätter im Herbst. Die Apoptose ist ein für die Entwicklung und Aufrechterhaltung eines vielzelligen Organismus lebenswichtiger Mechanismus. Nur wenn die Neubildung und Eliminierung der Zellen im Gleichgewicht steht, bleibt der Organismus gesund. Gerät dieses Gleichgewicht ausser Kontrolle, sind krankhafte Erscheinungen wie Krebs oder AIDS die Folge. Auf der anderen Seite produziert der Körper permanent Proteine, die Muskel aufbauen, die Organe bilden, und auch für die Synthese von Hormonen und Immunglobulinen eine unverzichtbare Voraussetzung sind. Heat Shock Moleküle heißen jene Strukturen, die für das endgültige Design der Proteine verantwortlich sind. Im Zellkern jeder Zelle besteht der genetische Bauplan für den ganzen Körper. Der Träger der Erbinformation ist die Desoxyribonukleinsäure (DNA), die durch die Variation von 3 Milliarden darin enthaltenen Basenpaaren eine immense Variationsmöglichkeit besitzt. Dadurch hat kein Mensch das gleiche Erbgut. Sein Bauplan ist durch seine spezifischen Gene fixiert. Ein Gen ist ein Abschnitt der DNA, und enthält die gesamte biologische
Information, den genetischen Code, für die Bildung eines bestimmten
Proteins. Die Proteine sind die Drehscheibe für den strukturellen
und funktionellen Aufbau des Körpers. Der Mensch hat etwa 50 000
Gene. Die Gesamtheit aller Gene ist das Genom. Die Gene befinden sich
in den 46 Chromosomen, die in jeder Körperzelle die Träger
des gesamten Erbmaterials sind. Nur Samen- und Eizelle haben je 23 Chromosomen.
Die DNA bildet einen extrem dünnen Faden von 2 Meter Gesamtlänge, der im nur wenige Millionstel Millimeter grossen Zellkern gefaltet liegt. Da der menschliche Körper aus 80 000 bis 100 000 Milliarden Zellen besteht, ergeben alle im Körper befindlichen DNS Fäden aneinander gereiht gemeinsam eine Länge von 160 bis 200 Milliarden Kilometern, was etwa der hundertfachen Entfernung der Sonne von der Erde entspricht. Während wir hier sitzen und diesen Vortrag hören produziert der Körper viele Milliarden neuer Zellen und dazu müssen in dieser Stunde etliche Millionen Km DNA kopiert werden. Proteine oder Eiweiße sind jene organische Substanzen, ohne die
unser Leben undenkbar wäre. Diese sind sowohl am strukturellen
Aufbau unseres Körpers als auch an seinen physiologischen Abläufen
maßgeblich beteiligt. In Form von Enzymen spielen sie bei fast
jeder chemischen Reaktion unseres Körpers eine essentielle Rolle.
Wenn nahezu alle Körperzellen ständig erneuert werden, warum
altert dann der Mensch und stirbt schliesslich? Die Wissenschafter gehen davon aus, dass rund 100 Gene am Phänomen der Langlebigkeit beteiligt sind. Von diesen 100 Altersgenen sind bisher lediglich 2 identifiziert, wobei nur von einem bekannt ist, wie es funktioniert. Es veranlasst die Zellen dazu, Superoxiddismutase zu produzieren, ein Enzym, das die Zeitbombe freie Radikale entschärft. Der Wissenschafter Hayflick entdeckte, dass sich eine Zelle nur etwa 50-70 mal teilen kann und dann stirbt und dies am Verbrauch der sogenannten Telomere, vom griechischen Wort telos = Ende und meros = Teil, liegt. Bei einer Zellteilung kommt es jeweils an den Chromosomenenden zum
Zugrundegehen von Chromosomendstücken, der sogenannten Telomeren,
die wie Schutzkappen bei Zellteilungen das Erbgut schützen. Bei
jeder Zellteilung werden so Gen-kopierende Enzyme am Ende eines Chromosomes
nicht mit kopiert, und damit geht daher ein kleines Stück am Ende
der Chromosomen verloren. Dieses wird im Verlauf der Zellteilungen immer
kürzer. Zur Zeit unserer Geburt sind unsere Telomere etwa 10.000,
im Alter von 100 Jahren nur etwa 5.000 Basenpaare lang. Ist der Telomervorrat
der Zelle aufgebraucht, dann schwimmt die Erbsubstanz schutzlos im Zellkern.
Lebenswichtige Gene gehen verloren, die Chromosomen verkleben miteinander
und die Zelle stirbt ab. Das Enzym Telomerase stellt eine Art Schutz für die Chromosomenenden
dar und ergänzt das Telomerende immer wieder bei jeder Zellteilung.
Noch ist unklar was die Mutation genau bewirkt, es könnte sein, dass die Mutation einen Überlebensvorteil bringt, in dem sie die Replikation der mitochondrialen DNA beschleunigt und dadurch vielleicht ein durch die Alterung beschädigter Teil der mitochrondrialen DNA ersetzt wird. Eine Möglichkeit wäre auch, dass diese Moleküle im Zuge der Replikation oxydativ weniger geschädigt werden. Daß auch einzelne Gene beim Altern eine Rolle spielen, zeigen so seltene Erbkrankheiten wie die Progerie. Sie ist ein Modell für das Altern. Bei der im Kindesalter einsetzenden Form kommt es noch vor dem dritten Lebensjahr zu einem Wachstumsstillstand und einer rapiden Vergreisung undbaldigem Tod. Bei der Form, die auch als Werner-Syndrom bezeichnet wird, beginnt die fatale Kaskade des Alterns mit dem zwanzigsten Lebensjahr. Die Betroffenen ergrauen, ihre Haut wird faltig, sie erblinden am Grauen Star und leiden häufig an Herzkrankheiten, Arteriosklerose, Diabetes und Krebs. Nur vor einer Krankheit des Alters bleiben sie verschont: der Alzheimerschen Krankheit. Kürzlich konnte das Eiweiß isoliert werden, das für die frühzeitige Alterung beim Werner-Syndrom verantwortlich ist, eine sogenannte Helicase. Ihre Aufgabe ist es, die spiralig gedrehte DNA zu entflechten. Nur so können Schäden repariert oder die gespeicherte Information abgelesen oder verdoppelt werden. Bei den Menschen mit der Werner-Krankheit ist die Helicase so verändert, daß sie nicht mehr richtig arbeiten kann. Dadurch sammeln sich sehr wahrscheinlich mehr Schäden im Erbgut an, als dies normalerweise der Fall ist.
Die bisherige Theorie war, dass beim Stoffwechsel hauptsächlich chemisch aggressive Substanzen, freie Radikale genannt, die Zellwände und vor allem die Erbsubstanz DNA angreifen und das zu Defekten derselben führt. Diese werden bei jeder Zellteilung weitergegeben, so dass es letztlich zur Alterung und dem Tod kommt. Diese Ansicht scheint überholt zu sein. Es altert nicht das Genom,
die DNA, die auch im Alter gleich bleibt. Gen-Mutationen treten als
Ursache der Alterung selten auf. Die Epigenetik trägt zu Alterungsprozessen aber auch zu kardiovaskuären
Erkrankungen und der Krebsenstehung bei. Wenn Informationen, die für
die Apoptose, den Zelltod, wichtig sind, inaktiviert werden, stirbt
die Zelle nicht mehr ab, und ein Krebs kann ungehindert wuchern. Durch eine abfallende Energieproduktion in den Mitochondrien kommt
es besonders im Bereich des Gehirns zu altersbedingten Degenerationserscheinungen
wie z.B. zu Alzheimer und Demenz. Freie Radikale sind unvollständige Atome und Moleküle. Vollständige chemische Verbindungen werden von Elektronen in gleichbleibenden Mustern umkreist. Bei freien Radikalen fehlen jedoch 1 oder 2 Elektronen, wodurch sie instabil werden und die Tendenz haben, sich an andere Verbindungen zu hängen und deren Struktur zu stören. Lebende Zellen werden durch diese überlaufenden Verbindungen irritiert,
komplexe und empfindliche Strukturen des Lebens gestört. Treten
freie Radikale in entsprechender Anzahl auf, können die Bestandteile
einer Zelle zerstört und die Zelle oft selbst damit zerstört
werden. Die Lebenserwartung des Menschen in der Vorzeit betrug etwa 25 Jahre, in Rom um Christi Geburt wie auch in Deutschland noch um das Jahr 1800 etwa 30 Jahre. Ende des 19. Jahrhunderts betrug sie in den USA und Deutschland noch knapp 40 Jahre. Die Lebenserwartung der Weltbevölkerung nimmt nach Statistiken des US-Census Bureau und des National Institute on Aging ständig zu: monatlich gibt es 800.000 Menschen weltweit mehr, die über 65 Jahre alt sind. In Österreich liegt der Prozentsatz der über 65-Jährigen bei 15,4 Prozent. Die höchste Lebenserwartung weltweit haben Japaner mit durchschnittlich 80,7 Jahren, in Österreich liegt das Durchschnittsalter bei 77,7 Jahren. Frauen leben in unserem Kulturkreis derzeit durchschnittlich 6,5 Jahre länger als die Männer. Ein neugeborener Junge hat heute nach Angaben des Statistischen Bundesamtes noch 73,6 Jahre, ein neugeborenes Mädchen 80 Jahre Lebenszeit vor sich. In den Industrieländern kommen heute auf 100.00 Einwohner zirka
3-4 über 100-jährige Menschen. Das Verhältnis Frauen
zu Männern liegt bei etwa 3,5 : 1.
Hormone wirken in Form von Molekülen und koordinieren Aktivitäten von Zellen und Organen. Hormone und Nerven sind in ihrer Funktion eng miteinander verbunden und beide Systeme gemeinsam stellen eine optimale Koordination der Aktivitäten von Organen sicher. Hormone, griechisch: hormon = in Bewegung setzen, antreiben, anregen, sind eine chemisch heterogene Substanzgruppe, welche Derivate von Aminosäuren, Peptide, Proteine und Steroide einschliesst. Hormone docken an den Hormonrezeptoren an, die in der Zellmembran, im Zytoplasma oder im Zellkern der Zielzelle sitzen. Hormon-Rezeptorkomplexe ergeben eine Signalübermittlung, die Aktivitäten von Enzymen und Regulatorproteinen, wie z.B. Transkriptionsfaktoren, verändern. Die Ansprechbarkeit der Zielzellen ist von der Rezeptorzahl und der Rezeptoraktivität abhängig. Beim erwachsenen Menschen beginnt somit ab einem bestimmten Zeitpunkt
ein merkbarer Alterungsprozess. Die körperliche und geistige Beweglichkeit reduziert sich Jahr
für Jahr. Langsam wird die Haut dünn und fleckig und immer
mehr Falten treten auf. Haare werden schütter und grau, die Sehkraft
und das Gehör lässt nach, dafür treten Rauschen und Sausen
in den Ohren auf. Die Muskeln gehen immer mehr zurück, der straffe
Körperbau weicht einem schlaffen Gewebe. Es gibt jedoch sehr starke Variationen im Alterungsprozess der Menschen,
der durch die Differenz zwischen kalendarischem und biologischem Lebensalter
ausgedrückt werden kann. Welche Massnahmen sind nun zur Vermeidung frühzeitigen Alterns
und vorzeitigen Ablebens angezeigt? 90 % aller Gesundheitskosten derzeit entstehen im Laufe eines Lebens
in den letzten 3 Lebensjahren. Es werden enorme Summen für Heilung
von Krankheiten ausgegeben, die durch die Präventivmaßnahmen
der Anti-Aging-Medizin verhindert werden können. Durch die Anti-Aging-Therapie wird es möglich, die freien Radikale zu entschärfen und damit den körperlichen Alterungsprozess abzubremsen. Die moderne Labordiagnostik ermöglicht es mittlerweile, viele Alterungsprozesse in unserem Körper genau aufzuspüren, schon lange bevor sie für uns selbst sichtbar und fühlbar werden. Dadurch ist es möglich, gezielt wirkungsvolle Maßnahmen rechtzeitig zu ergreifen, um vorzeitigen Alterungserscheinungen vorzubeugen. Um das biologische Alter so niedrig wie möglich zu halten, werden
im wesentlichen 4 Anti-Aging-Strategien angewendet:
Das wichtigste Hormon im Einsatz gegen das Altern ist der Schrittmacher
der Jugend, das Wachstumshormon. Während des Alterungsprozesses kommt es zu einer Ermüdung zahlreicher biologischer Systeme, die sich gegenseitig auf einem unteren Aktivitätsspiegel einpendeln. Ein Wachstumshormonersatz, ein sogenanntes Resetting, ermöglicht eine Neukalibrierung aller biologischen Reaktionen und Abhängigkeiten. Durch das Resetting wird nicht nur das fehlende Wachstumshormon ausgeglichen, sondern eine Neueinstellung unterschiedlicher Systeme hergestellt. Bestimmte Gene nehmen im Alter ab oder zu. Transcriptionsveränderungen der Gene, die durch das Alter eingetreten sind, werden durch das Wachstumshormon korrigiert. Dadurch ist der Einfluss des Wachstumshormon weit gestreut und ein periodisches Resetting mit dem Wachstumshormon im Alter ist sinnvoll. Ein sehr wesentlicher Faktor bei der Alterung ist die Kalorienzufuhr im Rahmen der Ernährung. Im Tierexperiment an Mäusen konnte gezeigt werden, dass diese Tiere unter der Zufuhr von nur 2/3 der normalen Kalorienzufuhr ein Drittel länger als wohlgenährte Artgenossen lebten. Übertragen auf den Menschen hieße es, dass durch eine Hungerkur oder durch Hungerkuren das Leben um 25 Jahre verlängert werden könnte. Bei Generationen der Drosiphila melanogaster, der Frucht- oder Taufliege, konnte die Lebensspanne auf das Doppelte verlängert werden, in dem die Tiere in kalter Umgebung gehalten wurden. Das drosselt den Energieumsatz und es entstehen weniger freie Radikale. Auch mit zusätzlichen Genen im Erbgut, die den Angriff dieser aggressiven Verbindungen entschärfen, lässt sich das Leben der Fliegen verlängern. Das würde einem Menschenalter von nahezu 200 Jahren entsprechen. Im letzten Jahr haben Wissenschaftler von der Harvard Medical School in Boston ein Gen für Langlebigkeit bei dem eleganten Fadenwurm, Caenorhabditis elegans, dem bisher bezüglich Gene am besten erforschten Mehrzeller, entdeckt. Dieser Wurm kann sein Leben dadurch verlängern, daß er sich abkapselt und in eine Art Winterschlaf verfällt. Das Gen, das für diesen Prozeß verantwortlich ist, hat große Ähnlichkeiten mit dem Gen für den menschlichen Insulinrezeptor. Damit wird die Aufnahme des Zuckers in die Zellen reguliert. Nach allem, was man bisher weiß, sind es die Aussichten auf Hungerszeiten, die den Wurm dazu veranlassen, in diese Form der Starre zu verfallen. Bei Caenorhabditis elegans kann offensichtlich eine geringer werdende Menge an verstoffwechseltem Zucker den Alterungsprozeß für eine Weile aufhalten. Französische Genetiker lassen ihre Mäuse um 25% länger leben, in dem sie ihnen eine der beiden Kopien eines weiteren Gens ausschalten, das einen Wachstumsfaktor codiert. Dieses Gen ist wiederum ein enger Verwandter eines Wurmgens, durch dessen Eliminierung Fadenwürmer doppelt so lang am Leben erhalten werden als normal. Es gibt sogar ein unsterbliches Tier, das ist eine Quallenart namens Turritopsos nutricula, die, wenn sie alt geworden ist, sich wieder in den Embryonalzustand zurück entwickeln kann. Sie klappt ihre Genhüllen zurück und ihre Gene starten wieder neu und die Eiweißproduktion wird auf embryonale Turritopsos programmiert. Auf den Menschen übertragen würde das heißen, ein 80- jähriger Greis entwickelt sich zurück zum Kind und seiner neuen Zukunft.
Die Leistung der Nervenzellen im Gehirn hängt von der Häufigkeit ihrer Inanspruchnahme, sprich ihrem Trainingszustand, ab. Und das unabhängig vom Alter. Orandum est, ut sit mens sana in corpore sano - auf Deutsch: möge ein gesunder Geist in einem gesunden Körper sein, war der ironisch gemeinte Wunsch des römischen Satirikers Juvenal als Reaktion auf einen einseitigen Körperkult der damaligen Gesellschaft. Jedoch gehören geistige und körperliche Fitness zusammen, und sie stehen tatsächlich in enger Wechselwirkung zueinander. Ein langes Leben macht nur Sinn, wenn es einen Inhalt hat. Für sich und für andere da zu sein heißt, die Zauberformel, und aktiv zu sein, sozial, geistig und körperlich. Sowie Goethe schon gesagt hat: |
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