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Sind wir auf dem Weg zur Unsterblichkeit?

Die am längsten lebende Person, für die eine zuverlässige Aufzeichnung verfügbar ist, war Jean Calment, der 122 Jahre und 164 Tage lebte. Obwohl für die meisten von uns der Durchgang durch diese Welt viel kurzlebiger sein wird, markiert das Alter dieser Französin heute in Erwartung eines neuen Rekords die maximale potenzielle Langlebigkeit unserer Spezies.

Hier ist es zweckmäßig, zwei Aspekte zu unterscheiden. Eine Sache ist, wie viele Jahre wir leben werden und eine andere, wie viele Jahre wird es sich gelohnt haben, sie zu leben, um in ihnen gute Gesundheit und Lebensqualität zu genießen. In den letzten Jahrzehnten war der Anstieg der Lebenserwartung größer als der Anstieg der gesunden Lebenserwartung, und wir können nicht übermäßig optimistisch sein. Beginnen wir damit, herauszufinden, ob das menschliche Leben heute natürliche Grenzen hat, die wir in Zukunft deutlich überschreiten können. Wenn ja, lassen Sie uns herausfinden, mit welchen Strategien wir dieses Ziel erreichen können. Die Biologie des Alterns im Tierreich bietet uns diesbezüglich interessante Hinweise.

Altern in der Natur

Das älteste Säugetier ist der Grönlandwal (Balaena mysticetus). Das Genom dieses gigantischen Walfischs, dessen Lebenserwartung bei 211 Jahren liegt, zeigt verschiedene Anpassungen, um Krankheiten zu vermeiden, die mit dem fortgeschrittenen Alter verbunden sind. Insbesondere Krebs.

Ähnliches gilt für die afrikanische haarlose Maulwurfsratte (Heterocephalus glaber), die dreißig Lebensjahre überschreiten kann. Dies ist fast achtmal mehr als bei einem so kleinen Nagetier zu erwarten ist. Solche Ratten mit sehr ausgefeilten sozialen Gewohnheiten vermeiden es, ultravioletten Strahlen ausgesetzt zu werden, indem sie in Galerien leben. Darüber hinaus zeigen sie in ihren Geweben hohe Konzentrationen einer hochmolekularen Variante von Hyaluronsäure. Dies ermöglicht es Ihrer Haut, sehr flexibel zu sein (ein Muss beim Wandern durch Galerien) und bietet als Nebenwirkung eine hohe Resistenz gegen Krebs und verhindert mit zunehmendem Alter Sarkopenie (Atrophie und Verlust von Muskelmasse).

Heterocephalus glaber.
Shutterstock / Neil Bromhall

Ein drittes Beispiel ist Brandts Fledermaus (Myotis brandtii), die trotz ihrer geringen Größe (zwischen 4 und 8 Gramm) mehr als vierzig Jahre lebt. Das Geheimnis liegt hier im Winterschlaf, was zu einer niedrigen Stoffwechselrate führt (wir werden seine Vorteile später sehen). Aber auch bei einer Mutation in der genetischen Sequenz von Wachstumshormonrezeptoren, die Zwergwuchs erzeugt und die Langlebigkeit erhöht.

Das älteste Wirbeltier ist schließlich der boreale Hai (Somnolente Mikrozephalie). Diese Art ist länger als fünf Meter und wächst als Erwachsener mit einer Rate von nur einem Zentimeter pro Jahr. Aus diesem Grund könnte die Lebensdauer der größten Exemplare fünf Jahrhunderte überschreiten, wie aus der Kohlenstoff-Vierzehn-Datierung des Kerns der Augenlinse hervorgeht.

Illustration von Somnolente Mikrozephalie.
Shutterstock / Gepunkteter Yeti

Verschiedene Arten von wirbellosen Tieren haben ebenfalls ein sehr langes Leben und entwickeln darüber hinaus keine offensichtlichen Zeichen des Alterns. Daher könnten ihre Anpassungen als Modell dienen, um nicht nur länger zu leben, sondern auch die Seneszenz zu verzögern. Dies ist der Fall beim amerikanischen Hummer (Homarus americanus), deren extreme Langlebigkeit (über 100 Jahre) und kontinuierliches Wachstum mit einer hohen Produktion von Telomerase verbunden sind. Mit anderen Worten, das Enzym, das für die Reparatur von DNA-Fehlern verantwortlich ist. Auf diese Weise können Sie die Zellproliferation auf unbestimmte Zeit verlängern.

Ein weiteres Beispiel findet sich in der Islandmuschel (Arctica islandica). Ein Exemplar erreichte 507 Jahre, wie seine Wachstumsringe (Sklerochronologie) zeigten. Der Schlüssel zu ihrer Langlebigkeit ist eine sehr niedrige Stoffwechselrate, sodass sie weniger freie Radikale freisetzen, die die Zellmembranen oxidieren, kombiniert mit einer hohen Beständigkeit ihrer Mitochondrien gegen die Auswirkungen von oxidativem Stress. Auch die Telomere (Enden) Ihrer Chromosomen scheinen sich mit dem Alter nicht zu verkürzen.

Altern und Langlebigkeit: Sind sie notwendigerweise zwei Seiten derselben Medaille?

Derzeit wird erwogen, verschiedene Werkzeuge zu verwenden, um das Altern zu verlangsamen und sogar umzukehren. Dazu gehören Gen-Editing-Therapien, wie sie auf der CRISPR / Cas9-Technik basieren und unerwünschte Gene eliminieren könnten. Zum Beispiel diejenigen, die für bestimmte Arten von Krebs oder Erbkrankheiten verantwortlich sind, die durch kleine Mutationen wie Mukoviszidose verursacht werden.

In ähnlicher Weise könnte uns die Nanotechnologie helfen, Nanoroboter im Zellmaßstab zu entwickeln, die durch den Blutkreislauf zirkulieren und Atherome oder beginnende Tumoren eliminieren (Thrombolyse benachbarter Blutgefäße). Das Problem ist nun, dass unser Leben nur 15 Jahre dauern würde, selbst wenn wir in der Lage wären, Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder solche, die auf Diabetes zurückzuführen sind, die drei Haupttodesursachen von heute, zu beenden. Dies ist auf die Immunosensitivität zurückzuführen, die feststellt, dass die meisten Todesfälle bei älteren Menschen auf virale und bakterielle Infektionen zurückzuführen sind, die normalerweise kein Risiko für junge Menschen darstellen.

Ähnliches gilt für andere Ansätze. Beispielsweise hat die Verringerung der Exposition gegenüber oxidativem Stress durch Begrenzung der Kalorienaufnahme (dh Begrenzung der Menge und des Energiewertes von Lebensmitteln zur Erzielung einer optimalen Ernährung) Auswirkungen auf SIRT1. Dieses Deacetylaseenzym ist an der intrazellulären Regulation der Reaktion auf Stress und andere homöostatische Faktoren (wie Insulinresistenz) beteiligt und erhöht die Lebenserwartung von Mäusen um bis zu 50% (im Gegenteil, Fettleibigkeit reduziert sie um die Hälfte). Ähnliche Effekte wurden mit einer natürlichen Verbindung, Resveratrol, erzielt, die die Expression dieses Proteins erhöht.

In unserem Fall ist die Langlebigkeitszunahme geringer als bei Mäusen, nur um 5%, aber Populationen, die eine Kalorieneinschränkung praktizieren, wie auf der japanischen Insel Okinawa, bleiben länger bei guter Gesundheit und haben mehr Chancen, Hundertjährige zu erreichen. Ihre Ernährung besteht zu 90% aus Kohlenhydraten und ihre Rate an Herzkrankheiten, Krebs, Diabetes und seniler Demenz ist niedriger als in anderen Populationen.

Ebenso wurde nachgewiesen, dass eine Erhöhung des Coenzym-NAD +, das an Oxidations-Reduktions-Reaktionen beteiligt ist, es ermöglicht, die mit dem Altern bei Mäusen verbundene Muskelentartung umzukehren.

All dies ist heute von entscheidender Bedeutung, da durch die Verzögerung der Seneszenz die Dauer der letzten Lebensphase mit größerer Abhängigkeit, das sogenannte „vierte Alter“, verkürzt würde, was die enormen wirtschaftlichen und sozialen Gesundheitskosten verringert, die dies für die Gesellschaft bedeutet.

Die Suche nach Unsterblichkeit

Auf der Grundlage des Vorstehenden muss die Suche nach Strategien zur radikalen Verlängerung des menschlichen Lebens in andere Richtungen gehen. Ein möglicher Weg wäre, die Mechanismen zu untersuchen, die es fliegenden Tieren, wie den meisten Vögeln und Fledermäusen, ermöglichen, erheblich länger zu leben als Landtiere, obwohl sie eine viel höhere Stoffwechselrate haben, obwohl ihre Größe gleich ist (der Rest) von Säugetieren und einigen flugunfähigen Vögeln).

Obwohl die Langlebigkeit umgekehrt zur Stoffwechselrate pro Masseneinheit in Beziehung steht, kann ein Spatz (Passer domesticus) kann 23 Jahre erreichen. Dies geschieht, obwohl viel Energie auf dem Flug verbraucht wird und endogen eine hohe Menge an freien Radikalen aus seinem oxidativen Metabolismus erzeugt wird. Stattdessen eine Hausmaus (Mausmuskel), deren Stoffwechselrate erheblich niedriger ist, nicht länger als vier Lebensjahre.

Der Spatz Passer domesticus kann 23 Jahre leben.
Shutterstock / stmilan

Die Antwort auf dieses Paradoxon ist, dass die Evolution fliegende Tiere mit wirksameren Mechanismen ausgestattet hat, um die Auswirkungen von oxidativem Stress zu bekämpfen. Dies erklärt sich aus der klassischen Hypothese von Sir Peter Medawar, der darauf hinwies, dass natürliche Selektion nur auf jene Gene einwirkt, die ihre Wirkung manifestieren, bevor Organismen sterben.

Im Fall von fliegenden Tieren half der Flug ihnen, das Risiko von Raubtieren zu minimieren und ihnen eine längere Lebenserwartung zu geben a priori. Daher hat es sich gelohnt, in die Reparaturmechanismen von Zellschäden zu investieren, die durch den oxidativen Stoffwechsel verursacht werden, ein Faktor, der letztendlich hinter dem Altern steckt. Andererseits wäre eine Investition in Mechanismen, die dazu beitragen, die Lebensdauer einer Maus zu verlängern, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass sie nach einigen Jahren in freier Wildbahn lebt, praktisch gleich Null ist, sicherlich eine schlechte Investition gewesen.

Aus diesem Grund sollten Biogerontologen ihre Bemühungen gut auf die Suche nach den spezifischen Mechanismen konzentrieren, auf die die natürliche Selektion in fliegenden Organismen einwirkt, um ihnen ein längeres Leben zu ermöglichen.

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