Im August 2018 heißt es in einem Artikel der Zeitschrift Current Biology, dass unsere Gene die Hauptursache für unseren altersbedingten Zusammenbruch ist. Die Publikation beschreibt die Arbeit eines Teams von Forschern der Lancaster University und der Queen Mary Universität von London. Sie postulieren, dass Altern in Würmern hauptsächlich durch eine Gen-Fehlfunktion verursacht wird, und nicht durch zufälligen Verschleiß, ein Szenario, das auch für uns Menschen gelten kann. Ihre Studie legt nahe, dass bestimmte Prozesse, die früh im Leben nützlich sind, im späteren Leben schädlich werden und altersbedingte Krankheiten verursachen.
Altern ist durch seine assoziierten Krankheiten wie Demenz, Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen weltweit die häufigste Ursache für Morbidität und Tod. Trotz großer Fortschritte in der Alternsforschung sind die zugrundeliegenden Ursachen weiterhin unklar. Um den Mechanismus besser zu verstehen, konzentrierten sich die Forscher auf die Grundprinzipien mit einfacheren Tieren, wie dem Nematoden (einem Wurm) Caenorhabditis elegans, der nach nur 2-3 Wochen im Alter stirbt.
Mit diesem Modellorganismus zeigte das Team, dass Prozesse, die jungen Würmern helfen, sich besser zu reproduzieren, schädlich werden, indem sie später im Leben sinnlos weiterlaufen. Sie konzentrierten sich auf die Autophagie, einem Prozess, bei dem Zellen ihre eigene Biomasse zur Energiegewinnung recyceln, beschädigte Organellen entfernen und Bausteine für neue zelluläre Strukturen herstellen. Der beschriebene autophagische Prozess, bei dem sich der Darm des Wurms selbst verzehrt, ist für junge Tiere vorteilhaft, da er Eigelb für Eier erzeugt, aber schädlich für ältere Tiere, wo er zu schweren Verschlechterungen des Darms und Fettleibigkeit durch Ansammlung von Fetten führt. Dies wiederum wirkt sich negativ auf die Gesundheit aus, da es das Tumorwachstum in der Gebärmutter fördert und die Lebenserwartung verkürzt.
Trotz der Fortschritte in der Genetik der Langlebigkeit, wie die Entdeckung der langlebigen Insulinmutante C. elegans, bleibt unser Verständnis der unmittelbaren Ursachen des Alterns unvollständig. Meiner Meinung nach bringt uns die in diesem Artikel veröffentlichte Arbeit einen Schritt näher zu einem einheitlichen und umfassenden Verständnis des Themas. Sie hebt hervor, dass multiple Alterungserkrankungen durch gemeinsame zugrundeliegende Mechanismen entstehen können, und fördert die Ergänzung unserer Standard-Lebensdauer-genetischen Ansätze mit der Untersuchung Seneszenz-assoziierter Pathologien. Daher kann die Lebensdauer auch als eine Funktion von einer oder mehreren lebensbeschränkenden Alterungserkrankungen angesehen werden.
Es kommt wie eine Überraschung, dass der Prozess der Autophagie so negative gesundheitliche Folgen haben kann. Das Dogma schreibt vor, dass Autophagie im Allgemeinen dazu dient, uns vor dem Altern zu schützen, da es Zellen erlaubt, alte oder schlecht funktionierende Organellen abzubauen und dadurch neues Rohmaterial für den Bau neuer Organellen zu erzeugen. Darüber hinaus erlaubt die Autophagie den Zellen, zu überleben, und schützt uns sogar vor eindringenden Krankheitserregern. Es kann, wie es scheint, auch negative Auswirkungen auf die Gesundheit in bestimmten Entwicklungskontexten haben.
Ich denke, diese Ergebnisse stimmen auch mit der vorgeschlagenen Hyperfunktionaltheorie des Alterns überein, die postuliert, dass Altern das Ergebnis der nichtadaptiven Fortführung von Entwicklungs- und Fortpflanzungsprogrammen im späteren Leben ist. Daher werden Mechanismen, die das Wachstum und die Fortpflanzungsfähigkeit unterstützen, zu Quasi-Programmen im späteren Leben, die zu altersbedingten Krankheiten führen. Die Ergebnisse stimmen auch mit einer anderen Studie des gleichen Teams überein, die zeigt, dass eine unangemessene Aktivierung von Genen in unbefruchteten Eiern, die dazu programmiert sind, Embryonen zu erzeugen, Tumore bei alternden Würmern verursacht.
Was bedeutet das? Es bedeutet, dass Menschen nicht wie Autos sind. Wir dachten jahrzehntelang, dass sich unsere Körper mit zunehmendem Alter durch eine Ansammlung zufälliger Schäden erniedrigen, ähnlich wie Autos. Es ist spannend zu erkennen, dass diese Arbeit uns eine andere Perspektive bietet – was unseren Tod im Alter verursacht, ist kein akkumulierter Schaden, sondern unsere eigenen Gene. Aus einer evolutionären Betrachtung scheint es mir, als überwiegten die Vorteile bestimmter Mechanismen im jungen Alter deren nachteilige Funktionen im späteren Leben.
Obwohl wir unseren eigenen Darm nicht für reproduktive Zwecke verschlingen, scheint es wahrscheinlich, dass solche Prozesse auch bei uns Menschen auftreten. Ein häufig herangezogenes Beispiel ist die Knochenerosion bei laktierenden Säugetieren. Frauen sind in der Lage, Kalzium aus Knochen zu sammeln, um Milch für das Stillen zu erzeugen, was nach der Menopause zu Osteoporose, Arthrose und verkalkte Blutgefäße führen kann.
Um eine Krankheit zu behandeln, muss man sie zuerst verstehen. In den Worten eines der Autoren, Prof. Gems: „Seneszenz ist wirklich die Mutter aller Krankheiten geworden, also ist es eine gute Nachricht für uns alle, sie zu verstehen.“ Da Gene, die die destruktiven Prozesse des Alterns in Würmern steuern, auch die Lebensdauer von Säugetieren kontrollieren, könnten solche Befunde wahrscheinlich auch auf Menschen anwendbar sein.
Mehr Informationen: Ezcurra, M. Benedetto, et al. (2018) C. elegans Eats its Own Intestine to Make Yolk Leading to Multiple Senescent Pathologies. Current Biology.
Autor: Sebastian I. Florescu