Senolytika - das Geheimnis eines längeren Lebens

Einer der gröβten Träumen der Menschheit ist Entdeckung einer Quelle der ewigen Jugend. Seit Jahrzehnten machten sich folgende Draufgänger auf die Suche nach mythischer Jungbrunnen, dessen Wasser dem, der es trinkt oder der darin badet, Heilung und Verjüngung (bis hin zu ewiger Jugend oder gar ewigem Leben) verheißt. Es war aber eine vergebliche Mühe. Das Geheimnis der Langlebigkeit wird in Zellen unseres Körpers verborgen.

Die Wissenschaftler schlagen sehr viele und manchmal auch einander widersprechende Theorien vor, um die Alterungsvorgänge zu erklären. Zur Zeit neigen sie aber zur Meinung, dass das Geheimnis der ewigen Jugend an unserem DNA liegt. Haben wir aber einen Einfluss darauf, wie schnell wir altern? Besteht auch die Möglichkeit, den Prozess zu verlangsamen? Die Antwort lautet ja, unter der Bedingung, dass wir in unserer gesundheitlichen Prophylaxe nicht unsere Gene vergessen.

In der Zelle existieren zwei Arten von genetischem Material: die Desoxyribonukleinsäuren (DNA) und die Ribonukleinsäuren (RNA). Für die Speicherung der Informationen über lange Zeit wird von den Organismen DNA genutzt. Die RNA wird häufig zum Transport der Information und für enzymähnliche Reaktionen verwendet. In menschlichen Zellen ist die DNA an verschiedenen Orten verteilt: im Zellkern und in den Mitochondrien -Zellorganellen mit doppelter Membran. In den Mitochondrien liegt die DNA „circulär“ vor; die DNA im Zellkern ist linear in sogenannten Chromosomen organisiert. Die menschliche Zelle besitzt 46 Chromosomen. Hier befinden sich alle Informationen über Funktionen der Zellen.

Die Zellen teilen sich, dadurch ist die ständige Regeneration der Gewebe und Organe möglich. Die neuen Zellen ersetzen die alten und beschädigten, die unfähig zu weiterer Funktion sind. Bei jeder Zellteilung wird auch das Genmaterial des Zellkerns repliziert und geteilt. Die präzisen Kontrollmechanismen prüfen es ständig, dass der Prozess der Zellteilung richtig verläuft und dass die neuen Zellen völlig gesund sind. Dank den Mechanismen werden auch die dabei entstehenden DNA-Fehler repariert. Mit der Zeit werden die Mechanismen immer schwächer; es kommt zu Mutationen, die den Tochterzellen repliziert werden. Dadurch funktionieren die Zellen immer schlechter, auch die Funktion der Gewebe und Organe wird behindert. Wenn die Anzahl von DNA-Fehler so hoch ist, dass der Organismus nicht im Stande ist, sie zu beheben, wird in Zellen der Apoptosenmechanismus – programmierter Zellentod eingeleitet. Manchmal aber kommt es dazu, dass die behinderten Zellen nicht sterben, sondern in Tumorzellen oder sog. Zombiezellen umgewandelt werden. Die letzten sammeln sich in Geweben an, sterben nicht, obwohl sie am Ende ihres Lebens sind. Von den Tumorzellen unterscheiden sie sich lediglich dadurch, dass sie nicht fähig sind, sich zu teilen.

Wenn die Zellen nicht sterben

Im Herbst 2018 haben die Wissenschaftler aus Mayo Clinic (USA) die Forschungsergebnisse veröffentlicht, aus denen hervorgeht, dass die Zombiezellen die Grundursache der Alterungsbeschwerden sind. Die Zombiezellen produzieren die entzündungsfördernden Faktoren sowie auch Enzyme, die die gesunden Zellen und die für Geweberegeneration verantwortlichen Mutterzellen beschädigen. Die amerikanischen Wissenschaftler haben ein Mäuseexperiment durchgeführt. Sie haben den jungen Nagetieren ein paar Zombiezellen implantiert und ihre weitere Entwicklung unter Lupe genommen. Es erwies sich in kurzer Zeit, dass die Tiere sehr schnell an Erkrankungen verbunden mit Alterung des Organismus litten, Bewegungsprobleme hatten und sich abgeschwächt fühlten. Je mehr Zombiezellen implantiert wurden, desto im schlimmeren Zustand waren die Tiere. Das Risiko des vorzeitigen Todes ist sogar 5 fach gestiegen. Das Ergebnis des durchgeführten Experiments war eindeutig – die Zombiezellen bilden Ursprung für Änderungen verbunden mit Alterung des Organismus.

Präzise Senolytika

Die Wissenschaftler aus Mayo Clinic fanden eine Lösung des „Zombie-Problems“. Die untersuchten Nagetieren wurden nämlich mit senolytischen Arzneien verabreicht, die selektiv die beschädigten Zellen vernichten können. Es geht um Querzetin – natürliche Flavonoide und Desatynib – ein Arzneimittel, das gegen Leukämie angewandt wird. Die Therapie zeigte sich erfolgreich, unabhängig von Verwüstungen, welche von Zombiezellen in Organismen der Nagetieren angerichtet wurden. Die auf diese Weise behandelte Tiere lebten um 36% länger als die nicht behandelten. Man bemerkte auch die Erhöhung ihrer Beweglichkeit. Die hervorragenden Ergebnissen ermunterten die Wissenschaftler, weitere Experimente durchzuführen. Die weiteren Untersuchungen bewiesen, dass Senolytika die Zombiezellen aus dem Gehirn entfernen und auf diese Weise den neurodegenerativen Erkrankungen und der Demenz vorbeugen. Gleichzeitig schädigen sie den gesunden Zellen nicht. Die Wissenschaftler suchten auch nach einer Substanz, die eine ähnliche Wirkung wie Desatynib hat, aber natürlicher Herkunft ist und keine Nebenwirkungen hat. Es zeigte sich, dass Teaflavine - Polyphenole die im schwarzen Tee enthalten sind solche Wirkung haben. Zusätzlich haben sie eine antioxidative Wirkung, vernichten die freien Radikale, beugen den DNA-Beschädigungen und Vernichtung der Mitochondrien, vor.

Wenn Mitochondrien zu schnell sterben

Die Wissenschaftler sind bis heute nicht sicher, wie der Ursprung der Mitochondrien ist und wie sie zu unseren Zellen eingetroffen sind. Sie vermuten, dass die Organelle von Bakterien abstammen. Diese Theorie wird durch die Tatsache gestützt, dass sich die Mitochondrien durch Teilung soeben wie Bakterien vermehren können. Mit jeder Teilung wird aber das Risiko der mitochondrialen DNA-Mutation erhöht, viel häufiger als DNA im Zellkern. Zu der Mutation kommt es vor allem dadurch, dass ein Teil von Sauerstoff in freie Radikale umgewandelt wird, die das Genmaterial beschädigen können. Zu Mitochondrien kommt 90% der von uns eingeatmeten Luft und deswegen gerade hier entsteht die Mehrheit von freien Radikalen, die Beschädigungen verursachen können. Durch diese Schäden sinkt die Gesamtleistung der Mitochondrien in den Zellen ab. Enthält eine Zelle zu viele solcher „schwachen“ Mitochondrien, können diese aufgrund des fehlenden Energienachschubes nicht mehr regeneriert werden und sterben ab. Mit dem Alter wird in unseren Zellen die Anzahl von Mitochondrien verringert. Der Mechanismus wurde von Wissenschaftlern als mitochondriale Alterungstheorie beschrieben.

Unterstützung für Mitochondrien

Die Hauptaufgabe der Mitochondrien ist die Produktion der Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat); dies geschieht über die Atmungskette. Damit ATP im Prozess der Zellatmung produziert werden kann, sind ein Coenzym wie Nicotinamidadenindinukleotid, das in Zellen in zweierlei Formen – oxidierte Form (NAD+) und reduzierte Form (NADH) vorkommt, sowie auch Glukose unentbehrlich. Mit dem Alter kommt es zu Behinderung des Zuckerstoffwechsels und Mitochondrien sind nicht im Stande, eine entsprechende Energiemenge zu produzieren. In dem Fall unterliegt Glukose einem anaeroben Stoffwechsel; die in dem Prozess entstandenen Stoffe beschädigen die Zellen. Den metabolischen Veränderungen kann man vorbeugen. Die Nahrungsergänzungsmittel, die Nicotinamidadenindinukleotid enthalten, können nämlich die mitochondrialen Wege der Zellatmung aktivieren und die schnelle Zellatmung verlangsamen.

Um Mitochondrien vor freien Radikalen zu schützen, hat sie die Natur in eine Waffe – Enzym Superoxiddismutase (SOD) ausgerüstet. Das Enzym macht die aktiven Sauerstoffformen unschädlich, indem es sie in Sauerstoff und Wasser umwandelt. Die SOD-Aktivität sinkt mit dem Alter. Es stellt sich aber heraus, dass sich den Spiegel des Enzyms in Mitochondrien erhöhen lässt, wenn man in die tägliche Diät Resveratrol – pflanzliches Polyphenol, dessen Quelle die Beerenfrüchte und der Japanische Staudenknöterich ist, einbezieht. Die Untersuchungen, die 2008 durch Wissenschaftlern aus Brock University (Kanada) durchgeführt wurden, beweisen, dass Resveratrol sechsfach den SOD-Spiegel in Mitochondrien erhöht. Resveratrol ist verantwortlich für das sog. französische Paradox. Der Begriff basiert auf der Beobachtung, dass Franzosen trotz Alkoholkonsums (Wein) länger leben als z. B. Deutsche oder Amerikaner.

Es ist auch ein natürliches Mechanismus vorhanden, das uns vor dem Mitochondrienverlust schützt. Es ist Adiponektin - ein Peptidhormon, das in Fettzellen gebildet wird und das zu Mitochondrienteilung beiträgt und ihre Anzahl in Zellen erhöht. Adiponektin spielt auch eine wichtige Rolle bei Glukose- und Fettsäureverbrennung. Zu dem Prozess kommt es eben in Mitochondrien. Die Mehrheit von Rezeptoren des Adiponektins befinden sich in Geweben, die am meisten der Energie nutzen, d.h. in Skelettmuskeln, Herzmuskel, Leber und Gehirn. Natürliches Äquivalent des Adiponektins ist Taxifolin, eine Ableitung von Querzetin gewonnen aus sibirischen Kiefern, Lärchen und Tannen. Es erwies sich, dass Taxifolin die Rezeptoren des Adiponektins sogar 10fach stärker als das Peptidhormon, das in unserem Organismus auf natürliche Weise hergestellt wird, anregt. Dank Taxifolin wird die Anzahl der Mitochondrien in Zellen und die Menge der produzierten Energie erhöht. Taxifolin ist ein starkes Antioxidant, das die freien Radikale beseitigt sowie DNA der Zelle und mitochondriales DNA vor Beschädigungen und Mutationen schützt und der Zellenalterung vorbeugt. Taxifolin ähnlich wie Querzetin ist fähig dazu, die beschädigten Zellen zu entfernen. Es werden dabei die gesunden Zellen nicht beschädigt.