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Verkürzungsgeschwindigkeit ist für Lebenserwartung bedeutsam.
 

Die Lunte des Todes verlängern

Expertenbericht: Das spannende Forschungsfeld „Telomere – Pflanzen – Lifestyle und Hormone“.

Frauen, die mehrere Schwangerschaften hinter sich haben, sind oft beeindruckend vital. Kein Zufall, sondern von der Natur durch längere Telomerstücke so eingerichtet, sagt Gynäkologe Huber. Die Länge der Schutzkappen an den Enden der Chromosomen bestimmt die Lebenszeit. Die Verkürzung der Telomere lässt sich offenbar durch einen aktiven, aber nicht übermäßig stressigen Lebensstil günstig beeinflussen.

Mitunter wundert sich der Gynäkologe, wenn Frauen ihn konsultieren, die zahlreiche Kinder geboren und großgezogen haben, und – trotz dieser Belastungen aber noch immer vital und hochaktiv imponieren. Vor Kurzem erschien eine wissenschaftliche Arbeit, die dieses Phänomen erklären könnte: Frauen, die oft schwanger waren, haben längere Telomere und eine offensichtlich höhere Telomeraseaktivität. Wahrscheinlich liegt dahinter das Bestreben der Evolution, während der Erhaltung der Art – und das ist das Hauptanliegen von Mutter Natur – die Mütter physiologisch zu privilegieren und besonders gut auszustatten. Das Haupthormon des weiblichen Körpers, das 17 ß-Östradiol scheint einerseits die Telomeraseaktivität zu unterstützen, andererseits ist der Phenolring des Östrogenmoleküls ein Radikalfänger, der die Chromosomenende vor freien Radikalen und damit auch vor Erosionen schützt.

Dies erklärt auch, warum Frauen – unabhängig von einer Schwangerschaft – längere Telomerstücke als Männer haben. Die durchschnittlich längere Lebenszeit von Frauen wird auch damit in einen Zusammenhang gebracht.

Aus experimentellen und klinischen Untersuchungen geht hervor, dass weniger die absolute Telomerlänge als deren Verkürzungsgeschwindigkeit über die Zeit für die Lebenserwartung bedeutsam sind. Dies hängt vermutlich von der Aktivität der Telomerase, die Telomere verlängern kann, und ihrer Empfindlichkeit gegenüber oxidativem Stress ab. Oxidativer Stress und dadurch ausgelöste chronische Entzündungen haben sich als die wichtigsten Faktoren erwiesen, über die die Telomerverkürzung in Gang gesetzt wird. Als oxidativen Stress bezeichnet man eine das physiologische Ausmaß überschreitende Menge reaktiver Sauerstoffverbindungen (ROS – reactive oxygen species) in der Zelle . Dies würde die Schutzwirkung der Östrogene erklären.

Der Telomer

Telomere sind die Schutzkappen an den Enden der Chromosomen. Ihre Länge bestimmt die Lebenszeit der Zelle und des Organismus. Die Aktivität der Telomerase bestimmt, ob Telomere sich nur langsam verkürzen oder gar verlängern. Kurze Telomere verändern die Funktion der Zelle, führen zu Apoptose oder genetischen Veränderungen und erhöhen das Risiko von Karzinomerkrankungen. Deswegen ist es wichtig, seneszente Zellen absterben zu lassen und nicht mit Gewalt zum Überleben zu zwingen – ein einfacher Weg dazu scheint die Kalorienrestrektion zu sein: durch das damit erzielte Absinken der insulinen Wachstumsfaktoren und der Glukose werden gealterte Zellen in die Apoptose gedrängt. Diese Eliminierung seneszenter Zellen ist ein wichtiges wissenschaftliches Gebiet in der Altersforschung geworden.

Warum werden aber die Chromosome bei jeder Zellteilung kürzer, warum verlieren sie diese ihre Schutzkappe? Die DNA-Polymerisation wird, beginnend an einem RNA-Primer, in 5‘-3‘-Richtung durchgeführt. Am Leading-Strang findet eine vollständige Replikation statt. Am Lagging-Strang können zuerst nur kurze Fragmente (so genannte „Okazaki-Fragmente“) synthetisiert werden, die dann nach der RNA-Primer-Entfernung vervollständigt werden. Die Primer am 5‘-Ende des Lagging-Stranges können nicht durch Neusynthese ersetzt werden. Somit kommt es zur Telomerverkürzung.

Bei somatischen Zellen ohne Telomeraseaktivität nimmt die Telomerlänge mit jeder Zellteilung ab, bis sie einen kritischen Punkt erreichen.

Dieser kritische Punkt wird als Hayflick-Punkt (M 1-„mortality stage“) oder Seneszenz bezeichnet. Tritt dies zu früh bei Stammzellen auf, so wird dadurch der Alterungsprozess beschleunigt.

Der Protektor

Die Medizin fragt sich, welche Möglichkeiten und Interventionen es gäbe, den beschleunigten Telomerenverlust zu verlangsamen. Dass ein stabiles, endogen und exogen nicht übermäßig belastetes Leben sich vorteilhaft auf die Gesundheit und Lebensdauer auswirken kann, weiß man seit Jahrhunderten. Dass dies aber auch eine Schutzwirkung auf die Telomere hat, ist erst seit Kurzem bekannt und wurde durch die Möglichkeit, Telomere und Telomerase zu messen dokumentiert und der wissenschaftlichen Gemeinde zur Diskussion vorgestellt.

So publizierte das Journal The Lancet eine Interventionsstudie, in der man durch einen „comprehensive life style“ tatsachlich eine Verlangsamung des Telomerenverlustes erzielen konnte. Konkret mussten die Studienteilnehmer ihre Nahrungsgewohnheiten ändern, täglich Sport und auch Meditation praktizieren. Wahrscheinlich spielt hier der Nervus vagus, der das missing link zwischen Psyche, Soma und Telomeren ist, eine nicht zu unterschätzende Rolle. Dies könnte unter Umständen auch die heilende Wirkung der Musik und transzendentaler Gebete erklären. Auch dafür gibt es bereits Studien.

Aber auch Medikamente wurden auf ihre Telomerenwirkung evaluiert. Hier zeichnet sich eine Substanzgruppe ab, die erfolgreichst eingesetzt , aber mitunter auch kontroversiell kommentiert wird – nämlich die Statine.

Tatsächlich liegen zur Verlangsamung der Telomerverkürzung aus jüngster Zeit erstaunliche Berichte vor – neben körperlicher Aktivität und Sport ist es die Einnahme dieser Statinen – gezeigt in der WOSCOP-Studie. Diese wurde bereits Mitte der 1990er-Jahre publiziert. Die Bestimmung der Telomere erfolgte allerdings erst jetzt. Es ist seit Langem bekannt, dass Statine neben der Cholesterinsenkung weitere (pleiotrope) Wirkungen im Organismus haben .

Auch der vermehrte Genuss von Fischölen mit den Omega-3-Fettsäuren Docosahexaensäure (DHA) und Eicosapentaensäure (EPA) verzögert die Verkürzung der Telomere . Bei höherem Vitamin-D-Spiegel im Blut sind bei Frauen die Telomere ebenfalls länger als bei niedrigem Spiegel. Der wahrscheinliche Wirkmechanismus dabei geht vermutlich über eine Aktivierung der Telomerase.

Umgekehrt weiß man, dass bestimmte Erkrankungen und Krankheitsanfälligkeiten mit verkürzten Telomeren einhergehen. In der humanen Medizin liegen Berichte über verkürzte Telomerlängen u. a. vor bei höherem Alter (große Variabilität), bei körperlicher Inaktivität, bei Umweltverschmutzung durch Abgase, bei Herzinsuffizienz und Hypertonie, bei Diabetes, bei Rauchern und Adipositas, bei Demenz , psychischem Stress, frühkindlicher Misshandlung und einem einsamen Leben ohne Gesprächs -Partner.

Verständlicherweise sucht man auch im Königreich der Pflanzen nach Wirkstoffen, die sich günstig auf die Telomeren auswirken könnten. Das Epigallocaechin Gallat (EGCG) des grünen Tees scheint ein aussichtreicher Kandidat zu sein, das offensichtlich auch über die „Gabe der Unterscheidung der Geister“ verfügt. Denn die Telomerenstabilität soll ja nur in normalen, nicht aber in prämalignen Zellen unterstützt werden. Bei normal sich teilenden Zellen schützt das EGCG die Chromosomen und damit auch die Telomere vor freien Radikalen, bei den sich schnell vermehrenden Krebszellen induziert der grüne Tee diese Radikale und löst dort die Apoptose aus.

Der Tragant

Ob diese Differenzierung auch beim Astragalus stattfindet, der ebenfalls die Telomerase anregen kann, wird derzeit untersucht.

Der Tragant (Astragalus spp.) ist eine Pflanzengattung in der Unterfamilie der Schmetterlingsblütler (Faboideae) innerhalb der Familie der Hülsenfrüchtler (Fabaceae). Mit 1.600 bis 3.000 Arten ist sie die größte Gattung innerhalb der Gefäßpflanzen. Sie ist über den größten Teil der Nordhalbkugel (Holarktis) verbreitet. Die Wurzel von Astragalus mongholicus, besser bekannt unter dem Synonym Astragalus membranaceus, gehört zu den 50 wichtigsten Arzneimitteln der Traditionellen Chinesischen Medizin und wird dort unter dem Namen Huang Qi geführt. Seitdem Google ein Unternehmen gegründet hat (Calico), das den Alterungsprozess erforschen und Palliativa dagegen entwickeln soll, ist diese Thematik im Zusammenhang mit den dafür möglicherweise nützlichen Substanzen aus dem Pflanzenreich ein hot topic.

Prof. DDr. Johannes Huber ist als Facharzt für Frauenheilkunde in Wien tätig (www.drhuber.at).

Johannes Huber, Ärzte Woche 12/2016

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