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Biogerontologie

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Die Biogerontologie (gr. bios – Leben, gerōn – Greis, logos – Lehre) ist das Teilgebiet der Gerontologie, das sich mit der Erforschung der Ursachen biologischen Alterns beschäftigt. Dahingegen beschäftigt sich die Geriatrie mit den biologischen Folgen des Alterns, also den diversen mit dem Alter assoziierten Krankheiten.

Diskutiert werden mehr als 300 verschiedene Ursachen des Alterns.

Inhaltsverzeichnis

Primäre Ursachen

  • Die Ursachen des Alterns von Lebewesen sind in ihrer Evolution zu suchen. Entsprechend der zeitlichen Bedingungen der ökologischen Nische einer biologischen Art wird ihre für die Reprodukion optimale Lebensdauer durch Selektion in der Evolution angepaßt. Entsprechend sind die während des Alterns des Individuums ablaufenden Veränderungen keineswegs als die im folgenden aufgeführten Verschleiß- und Schadenstheorien der Körperstrukturen anzusehen, sondern als arterhaltende sinnvolle Veränderung, die, wie auch die Struktur der Lebewesen, historisch-ökologisch selektiert wird und den Evolutionsprinzipien nach Darwin folgt (s.G.Ahlert 1996). Theorien, die das biologische Altern primär auf Zellschäden oder anorganisch-thermodynamisch bedingte Molekülveränderungen zurückführen wollen, sind als überholt anzusehen. Dazu gehört insbesondere die verbreitete "Freie Oxidations-Radikalen Theorie" und ihre ungezählten Varianten (z.B. "Oxidativer Stress")
  • Abnutzungstheorien, Verschleißtheorien auch passives Altern genannt:

Als eine der primären Ursachen für den allmählichen körperlichen Funktionsverlust gilt die Reaktion hochaggressiver Radikale mit Körpergewebe (der sog. "oxidative Stress"). Von spezieller Bedeutung sind die somatischen Mutationen, die durch Radikaleinwirkung hervorgerufen werden.

  • Energieverbrauchsbezogene Theorien des Alterns (gehört zu den Abnutzungstheorien)

Die CR-Hypothese (calorie reduction): Vereinfacht gesagt: je mehr ein Tier gemessen an seinem Körpergewicht isst, desto kürzer lebt es.

Mit jedem Zellzyklus geht ein Stück der chromosomalen Telomere verloren. Durch das Enzym Telomerase werden die Telomere regeneriert. Unklar ist jedoch, ob die Telomerase in jungen Zellen aktiv ist, oder nur noch bei menschlichen Krebszellen.

Neue Studien deuten darauf hin, dass ein Schlüsselfaktor beim Altern DNA-Veränderungen (Mutationen) in der mitochondrialen DNA sind. Diese sammeln sich im Laufe des Lebens im Erbgut der Mitochondrien an, bis in den betroffenen Körperzellen ein genetisches "Selbstmordprogramm" (Apoptose) ausgelöst wird. Durch den zunehmenden Niedergang von unersetzlichen Zellen verlieren die Gewebe und Organe nach und nach ihre Funktionsfähigkeit. Infolgedessen kommt es zu den typischen Alterserscheinungen wie Haarausfall, Altersweitsichtigkeit und allgemeiner Gebrechlichkeit.

Sekundäre Ursachen

Eine Voraussetzung für das Ablesen (Transkription) oder die Verdopplung der gespeicherten Information (Replikation), sowie auch für die Reparatur von DNA Schäden sind Helikasen, die die DNA-Doppelhelix öffnen. Beispielsweise unterliegen Menschen, die am Werner-Syndrom erkrankt sind als Folge eines defektes des Proteins WRN, einer Helikase, einem rapiden Alterungsprozess.

Alterungseffekte

Es gibt viele Ursachen für das Altern, eine hauptsächliche wird wohl den freien Radikalen zugesprochen:
Die in den meisten Zellen vorhandenen Mitochondrien wandeln den eingeatmeten Sauerstoff in Energie um. 1-2% jedoch werden nicht beim Energieumwandlungsprozess verbraucht. Die Sauerstoffatome verlassen den Prozess mit einem ungepaarten Elektron auf der letzten Schale und sind deshalb äußerst reaktionsfreudig. Diese Sauerstoffatome bilden die Hauptgruppe der „freie Radikale“, sog. "reaktive Sauerstoffspezies" (ROS). Wenn nun diese Teilchen auf eine andere Membran, andere Proteine oder Chromosomen treffen, können diese beschädigt oder sogar zerstört werden. Antioxidanssysteme (Vitamin A, C, E, Harnsäure, div. Enzyme) sind für das Einfangen freier Radikale verantwortlich. Trotzdem geht man zur Zeit von etwa 10.000 DNA-Schädigungen pro Tag pro Zelle beim Menschen aus. Das macht deutlich, dass die Effektivität der körpereigenen Reparaturmechanismen im wesentlichen über die Lebensspanne des Individuums entscheiden, deren Güte wiederum genetisch festgelegt ist. Freie Radikale sollen für div. chron. Erkrankungen (Altersdiabetes, Parkinson, Alzheimer) verantwortlich sein.

Literatur

Ältere Literatur

  • W. Brandt: Chemische Vorgänge im Körper während des Alterns. Chemiker-Zeitung 67(21), S. 269 – 273 (1943), ISSN 0009-2894

Aktuelle Literatur

  • Tomas Prolla et al.: Science, Bd. 309, S. 481, 2005 (zu: Mutationen in mitochondrialer DNA als Schlüsselfaktoren für das Altern)
  • Günter Ahlert:"Altern - Ergebnis ökologischer Anpassung" Karger Vlg. Basel 1996, 67 S., ISBN 3-8055-6361-2

Weblinks

Siehe auch: Geriatrie, Gerontologie, Ältester Mensch, Lebenserwartung

Wikipedia
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