Wenn das Alter aus biologischer Sicht kommt

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 03:51

Es stellt sich heraus, dass es falsch ist, jemanden, der viele Jahre alt oder viel krank ist, als alt zu betrachten.

Wer kann als alter Mensch bezeichnet werden? Jemand über 50? Oder jemand, der an "senilen" Beschwerden leidet? Die Biologin und Wissenschaftsjournalistin Polina Loseva glaubt, dass nicht alles so einfach ist. Lifehacker veröffentlicht zusammen mit dem Alpina Non-Fiction Verlag einen Auszug aus dem Kapitel „Auf der Suche nach Definition: Wer ist wirklich alt“aus dem Buch Gegen den Uhrzeigersinn: Was altert und wie man es bekämpft.

Zeichne die Grenze

Fangen wir mit meiner Kindheitsdefinition an: alt ist jemand, der viele Jahre alt ist. Aber "viel" ist nicht der strengste Begriff. Ich bin 30 - ist das viel? Und 40? Oder 60? Es wäre möglich, eine einheitliche Altersgrenze für alle einzuführen, ab der eine Person automatisch als alt gilt. Als eine solche Schwelle kann beispielsweise das Rentenalter angesehen werden - aber in vielen Ländern fällt sie nicht zusammen, und in einigen Ländern hat man überhaupt noch nichts von Renten gehört. Außerdem muss diese Schwelle ständig an die durchschnittliche Lebenserwartung angepasst werden: In Rumänien wird sie beispielsweise alle vier Jahre um ein Jahr und in Belgien alle fünf Jahre angehoben. Und wie kann man dann verstehen, wann und wie viel die Grenze des Alters zu verschieben ist? Dazu müssen wir uns noch auf einige andere Zeichen verlassen, die nicht direkt mit dem Alter zusammenhängen.

Bei jeder Altersgrenze kommt noch ein Problem hinzu: Sobald wir die Grenze zwischen Alt und Jung ziehen, verschließen wir die Augen vor dem Alterungsprozess und bezeichnen den Eintritt des Alters als konkretes Ereignis. Ein Mensch wird zum Beispiel 60 Jahre alt - und genau an seinem Geburtstag wird er mit einem Fingerschnippen zum alten Mann. Dies ist eine gute Handlung für ein Märchen, aber im wirklichen Leben sieht es unglaublich aus.

Aus unserer Sicht ist Altern immer noch ein schleichender Prozess, der Jahre dauert und nicht sofort eintritt.

Und wenn wir das Altern als Teil der Entwicklung betrachten, dann ist es, wie bei den meisten Entwicklungsprozessen, logisch, es als kontinuierlich zu betrachten.

Außerdem ist nicht klar, was mit Tieren zu tun ist. Wenn wir erwarten, unsere Tafel der ewigen Jugend an Modellorganismen zu testen, bevor wir zu Menschen übergehen, dann sollte unser Alterskriterium auch für sie funktionieren. Und ihre Lebensdauer ist sehr unterschiedlich: von wenigen Tagen bis zu Hunderten von Jahren, und im Labor leben sie oft länger als in freier Wildbahn. Daher müssen Sie entweder für jede Art einen eigenen Schwellenwert festlegen und diesen je nach den Umständen ständig verfeinern oder einen gemeinsamen Bezugspunkt für alle Organismen finden.

Gemessen am Aussehen

Da sich die Altersgrenze als unbequemes Kriterium herausgestellt hat, können Sie versuchen, sich von den äußeren Anzeichen des Alters abzustoßen. Am Ende kann jeder von uns einen alten Mann auf der Straße identifizieren, ohne auf seinen Pass zu schauen: graue Haare, krumme Figur, faltige Haut, ungleichmäßiger Gang, Gedächtnisstörungen.

Gleichzeitig ist es leicht, jedem dieser Zeichen ein Gegenbeispiel zu geben - das heißt, eine Person zu finden, die ihn besitzt und in den Augen anderer kein alter Mann ist. Manche Menschen werden zum Beispiel in jungen Jahren grau oder werden sogar kahl, bevor ihre Haare ihre Pigmentierung verlieren. Haltungsprobleme plagen nicht nur ältere Menschen, sondern auch viele Büroangestellte. Und faltige Haut findet man bei Bewohnern südlicher Dörfer, die viel Zeit in der offenen Sonne verbringen.

Wenn wir uns also entscheiden, alte Menschen nach ihren Eigenschaften zu berechnen, fallen Menschen jeden Alters, die versehentlich eine graue Strähne oder eine schiefe Haltung erworben haben, in diese Kategorie. Außerdem wird es unter den „Alten“viele behinderte oder psychisch kranke Menschen geben, die ihr Gedächtnis verloren haben. Und wohlhabende Menschen, die es sich leisten können, den Zustand ihrer Haut und Haare zu überwachen, werden jünger erscheinen als ihre armen und ungepflegten Altersgenossen.

Das offensichtlichste Kriterium erweist sich für uns als ungenau, und das nicht ohne Grund. Tatsache ist, dass es nicht direkt mit den Mechanismen des Alterns zusammenhängt. Wenn wir ein Porträt des durchschnittlichen alten Mannes komponieren, bewerten wir den Prozess anhand seiner endgültigen Manifestationen - als ob wir die Bereitschaft von Brei anhand der ausgetretenen Milch bestimmen würden. Aber das Müsli kann gegart werden, ohne die Grenzen der Pfanne zu verlassen, wenn Sie es vorsichtig behandeln, oder es kann gleich zu Beginn des Kochens den gesamten Herd füllen, wenn Sie ein zu hohes Feuer machen. Um also den Schwanz des Alters zu packen, müssen wir in die Pfanne schauen, dh nach den Ursachen des Alterns und seinen ersten Manifestationen suchen.

Einchecken im Kampf

Wenden wir uns der Hauptquelle der Volksweisheit - "Wikipedia" - zu, erhalten wir die Antwort: "Alter ist die Zeit des Lebens vom Verlust der Fähigkeit zur Fortpflanzung bis zum Tod." Diese Definition sieht logisch aus, da sie im Gegensatz zu den vorherigen spezifische Veränderungen innerhalb des Körpers widerspiegelt. Darüber hinaus scheint es ziemlich klar zu sein - im Gegensatz zu den äußeren Anzeichen des Alters kann die Fortpflanzungsfähigkeit leicht gemessen werden: Lassen Sie ein Tier sich mit anderen Individuen paaren und sehen Sie, ob es Nachwuchs produziert.

Aber eine Person ist nicht sehr bequem nach diesem Kriterium zu bewerten.

Erstens streben nicht alle Menschen danach, sich kontinuierlich zu reproduzieren und ihr Fortpflanzungspotenzial zu demonstrieren.

Zweitens ist nicht ganz klar, nach welchen Parametern dieses Potenzial bestimmt werden muss: nach der Fähigkeit, Nachkommen zu gebären oder nach der Anzahl der Keimzellen im Bestand. Moderne Reproduktionstechnologien ermöglichen es einer Frau, ein Kind zu gebären und es im Alter von 50 oder sogar 60 Jahren zur Welt zu bringen (die älteste Person, die im Guinness-Buch geboren wurde, ist fast 67 Jahre alt), aber normalerweise Eier, zumindest gesunde Irgendwann in den 40-45 Jahren gehen sie aus.

Drittens wird das Reproduktionskriterium für Männer und Frauen unterschiedlich funktionieren. Spermatozoen werden im Gegensatz zu Eiern ständig gebildet, und der Körper eines Mannes kann sie bis zu seinem Tod produzieren, selbst wenn sein Gleichaltrige lange Zeit keine Keimzellen mehr hat. Gleichzeitig treten bei Männern und Frauen fast gleichzeitig äußere Alterserscheinungen wie graue Haare und Falten auf, und Frauen leben in der Regel länger.

Das Alter im Hinblick auf das Fortpflanzungspotenzial zu messen, erweist sich als ebenso unbequem wie das Aussehen. Moderne 40- und 50-jährige Frauen sehen in allen von uns bereits aufgeführten Parametern jung aus, trauen sich aber meistens nicht mehr, Kinder zu gebären – und wir können nicht überprüfen, ob sie dazu in der Lage sind. Und mit der Pflege von Kosmetikern und plastischen Chirurgen gelingt es einigen, auch mit 70 Jahren ihre äußere Jugend zu bewahren.

Wir zählen Mutationen

Wenn ich in Vorträgen die Zuhörer frage, was Alter ist, antworten sie mir oft: Das sind Zusammenbrüche und Störungen im Körper. In diese Definition passt auch das Reproduktionskriterium: Die Unfähigkeit zur Reproduktion ist eine dieser Störungen. Da sie aber früher oder später bei jedem einzelnen Menschen im Zusammenhang mit anderen Alterserscheinungen auftreten kann, ist es unvernünftig, sie zu einem Maß für das Alter zu machen, wenn wir einen einzigen Bezugspunkt für alle finden wollen.

Sie können eine Liste der Probleme erstellen, die für den alten Organismus typisch sind. Dieses Prinzip verwenden Searle S. D., Mitniski A., Gahbauer E. A., Gill T. M., Rockwood K. Ein Standardverfahren zur Erstellung eines Gebrechlichkeitsindex // BMC Geriatrics. 2008 Sept.; 8. (wir werden auf sie im Kapitel über das biologische Alter zurückkommen), die häufig von Ärzten verwendet werden, die das Altern untersuchen. Der Fragilitätsindex ist eine Reihe von Symptomen und altersbedingten Krankheiten, die ein bestimmter Patient angesammelt hat. Je höher der Indexwert, desto näher am Alter.

Dem Index kann das gleiche Ärgernis widerfahren wie den äußeren Anzeichen des Alters: Wenn wir uns auf die Wirkung und nicht auf die Ursache konzentrieren, sind reiche Menschen im Durchschnitt jünger als ihre armen Altersgenossen.

Das bedeutet jedoch nicht, dass das Problem des Alterns einfach „mit Geld überflutet“werden kann: Am Ende sterben die Reichen genauso wie die Armen und sind nicht weniger daran interessiert, ihr Leben zu verlängern.

Daher müssen wir tiefer blicken - in einzelne Zellen und Moleküle und schon auf mikroskopischer Ebene nach Zeichen der Alterung suchen.

Eine Punktmutation in der DNA, also die Ersetzung eines „Buchstaben“(Nukleotid) in seinem „Text“(Sequenz) durch einen anderen, kann als Beispiel für ein molekulares Zeichen des Alters angesehen werden. In den meisten Fällen beeinträchtigen solche Einzelsubstitutionen die Lebensdauer der Zelle nicht, da der genetische Code redundant und gegen versehentliche Fehler versichert ist. Es kann aber auch an einer signifikanten Stelle eines Gens zu einem Abbau kommen – dann hört es entweder ganz auf zu arbeiten oder das Protein, das es kodiert, wird deformiert. Ein mutiertes Protein erfüllt seine Funktionen manchmal besser oder schlechter als gewöhnlich, und in beiden Fällen kann dies zu unangenehmen Folgen für den Körper führen, wie etwa der Entwicklung eines Tumors.

Nicht alle Punktmutationen beeinflussen das Leben eines Organismus, aber es ist ziemlich schwierig, die Wirkung zu bestimmen, die jede von ihnen einzeln erzeugt. Daher kann der Einfachheit halber jede Punktmutation als Zusammenbruch betrachtet werden. Jeder von ihnen macht am Ende die DNA in der Zelle anders als das "Original", den ursprünglichen Träger der Erbinformation.

Im Jahr 2018 wurden Artikel von zwei Bae T. et al. Unterschiedliche Mutationsraten und Mechanismen in menschlichen Zellen bei der Prägastrulation und Neurogenese // Wissenschaft. 2018 Februar; 359 (6375): 550–555. Gruppen Lodato M. A. et al. Altern und Neurodegeneration werden mit erhöhten Mutationen in einzelnen menschlichen Neuronen in Verbindung gebracht // Wissenschaft. 2018 Februar; 359 (6375): 555-559. Wissenschaftler, die an Punktmutationen in den Nervenzellen des Menschen glaubten. Die Forscher fragten sich, an welchem Punkt diese Mutationen entstehen und wie viele von ihnen sich im Laufe ihres Lebens ansammeln. Dazu entnahmen sie mehrere benachbarte Nervenzellen aus dem Gehirn von Erwachsenen – und das Rudiment des Gehirns von Embryonen (Wissenschaftler arbeiteten mit Material, das bei einer Abtreibung gewonnen wurde) und lasen deren DNA aus. Idealerweise sollte in allen Zellen unseres Körpers die Sequenz der Nukleotide in der DNA gleich sein. Aber während des Lebens sammelt jede Zelle unabhängig von den anderen "Ein-Buchstaben"-Ersetzungen an. Wenn wir also zwei Zellen miteinander vergleichen, entspricht die Anzahl der Punktunterschiede im DNA-Text der Anzahl der Mutationen in jeder Zelle.

Die Ergebnisse der Berechnungen erwiesen sich als erschreckend. Ganz am Anfang der Entwicklung des Embryos, wenn die befruchtete Eizelle in die ersten Zellen gespalten wird, teilt sie sich ungefähr einmal am Tag. Wie sich herausstellte, bringt jede solche Teilung bereits durchschnittlich 1,3 neue Mutationen mit sich. Später, wenn sich das Nervensystem zu bilden beginnt - in der 15. Entwicklungswoche - fügt jeder Tag den Zellen etwa fünf weitere Mutationen hinzu. Und am Ende der Neurogenese, also der Zellteilung in den meisten Bereichen des sich entwickelnden Gehirns – das ist etwa in der 21. Woche – trägt jede Zelle bereits 300 einzigartige Punktmutationen. Bis zur Geburt eines Menschen sammeln sich in den sich weiter teilenden Zellen bis zu 1.000 Mutationen an. Und dann, im Laufe des Lebens, mutiert die DNA langsamer, mit einer Rate von etwa 0,1 Fehlern pro Tag, und im Alter von 45 Jahren enthalten die Zellen etwa 1.500 Mutationen, im Alter von 80 - 2.500 jeweils.

Wenn wir, wie vereinbart, jede Mutation als Zusammenbruch betrachten, dh als Zeichen des Alters, dann stellt sich heraus, dass eine Person unmittelbar nach der Empfängnis ab dem Zeitpunkt der ersten Teilung einer befruchteten Eizelle zu altern beginnt. Aber wie kann eine noch nicht gebildete Struktur baufällig werden?

Auf molekularer Ebene bestätigt sich unser intuitives Verständnis des Alterns: Es ist kein Ereignis, sondern ein fortlaufender Prozess.

Mutationen treten nicht plötzlich auf, sondern häufen sich vom ersten Tag der Entwicklung bis zum Lebensende an. Und wo man die Grenze der "Jugend-DNA" ziehen soll, ist völlig unverständlich. Wird das Alter ab dem Auftreten der allerersten Mutation gezählt, muss ein Haufen von mehreren Zellen als alt erkannt werden. Und wenn wir versuchen, einen Schwellenwert für die Anzahl der Mutationen festzulegen, dann stehen wir vor dem gleichen Problem wie beim Rentenalter: Damit uns die Grenze nicht überrascht, müssen wir uns auf andere Alterserscheinungen verlassen - Aussehen, Reproduktionsfähigkeit oder etwas anderes., - die, wie wir bereits wissen, unzuverlässig sind.

Es wäre möglich, sich nicht auf den Zeitpunkt des Auftretens von Fehlern zu konzentrieren, sondern auf die Mutationsrate - zum Beispiel den alten zu nennen, dessen Mutationen schneller auftreten. Aber auch hier wartet ein Haken: Nervenzellen häufen Fehler vor der Geburt schneller an als danach. Bei ihrer Geburt enthalten sie bereits mehr als ein Drittel aller Mutationen, die sie ihr ganzes Leben lang bekommen werden. Man könnte entscheiden, dass dies ein Merkmal der Zellen des Nervengewebes ist, die in der Embryonalzeit fast vollständig gebildet werden und sich dann nach der Geburt des Kindes kaum vermehren. Aber nein, sich teilende Zellen des Darms oder der Leber in einem erwachsenen mutierten Blokzijl F. et al. Gewebespezifische Mutationsakkumulation in humanen adulten Stammzellen im Laufe des Lebens // Natur. 2016 Okt; 538: 260-264. ungefähr genauso schnell wie die nervösen - ungefähr 0,1 Fehler pro Tag. Und das bedeutet, dass uns das Zählen von Fehlern der Definition des Alters nicht näher bringt.

Wir stellen eine Diagnose

Es scheint, dass wir das Alter und den alten Menschen nicht eindeutig definieren können: Altern ist ein allmählicher Prozess, mit einem Ende, aber ohne Anfang. Es gibt jedoch Menschen, die trotz fehlender Definitionen weiterhin gegen das Altern kämpfen - das sind Ärzte. Sie erkennen das Alter an bestimmten Erscheinungsformen: Alterskrankheiten, und bekämpfen sie – wenn möglich – direkt. Alles, was ein Arzt heute für einen älteren Patienten tun kann: Zähne ersetzen, ein Hörgerät einsetzen, das Herz heilen oder die Hornhaut transplantieren – kleine Reparaturen am Körper, Austausch einzelner Teile. Daher ist das Alter aus der Sicht eines Arztes eine Sammlung der häufigsten Defekte, die korrigiert werden können.

Es lohnt sich, dem medizinischen Ansatz gerecht zu werden: Dies ist bisher der effektivste Weg, das Leben zu verlängern, den wir haben.

Was auch immer die zugrunde liegenden Mechanismen des Alterns sind, wir wissen immer noch nicht, wie wir damit umgehen sollen, aber wir können viele direkte Todesursachen leicht besiegen: Bewohner der Industrieländer sterben nicht mehr massenhaft an Infektionen, Lähmung ist längst kein Urteil mehr, und Bluthochdruck oder Blutzuckerspiegel zu bewältigen kann jetzt mit einer Pille erfolgen. Die durchschnittliche Lebenserwartung ist im letzten Jahrhundert gestiegen Statistischer Bundesdienst. Statistisches Bulletin 2007. fast verdoppelt. Insofern ist der Kampf mit dem Alter trotz fehlender klarer Feinddefinition bereits in vollem Gange.

Aber wenn wir von der Umkehr des Alterns sprechen, können wir uns den ewigen Kampf mit altersbedingten Krankheiten kaum vorstellen. Wir möchten höchstwahrscheinlich, dass sie nicht einmal auftauchen. Daher muss eine Pille für das Alter, wenn wir eine finden, wahrscheinlich noch vor dem Einsetzen besorgniserregender Symptome eingenommen werden. Das bedeutet, dass die Pille eine Krankheit bekämpfen muss, die es noch nicht gibt. Was heute in der Internationalen Klassifikation der Krankheiten (ein Dokument, das alle 10 Jahre von der Weltgesundheitsorganisation veröffentlicht wird, um medizinische Diagnosen in verschiedenen Ländern zu vereinheitlichen) als "Alter" bezeichnet wird, beschreibt einen Standardsatz altersbedingter Symptome: "seniles Alter"., Altersschwäche, Altersschwäche." Aber die moderne Medizin selbst betrachtet das Altern nicht als Krankheit.

Gut oder schlecht ist ein strittiger Punkt. Einerseits behindert dieser Zustand die Entwicklung der Wissenschaft ernsthaft. Auch wenn Gerontologen Spezialisten sind, die die Gesundheit von Menschen über 60 Jahren behandeln und erforschen. sich darüber einig sind, wer als alt und wer als jung gilt, können jetzt keine klinischen Studien mit einer einzigen Pille für das Alter durchführen und überprüfen, ob sie wirkt oder nicht. Für einen solchen Test erhalten sie weder Geld noch Erlaubnis von Ethikkommissionen. Um dieses Problem zu umgehen, versuchen sie Medikamente gegen eine altersbedingte Krankheit, wie beispielsweise eine Gelenkentzündung. Wenn die Patienten keine Gelenkschmerzen mehr haben, ist es auf jeden Fall gut. Und wenn sie gleichzeitig länger als der Durchschnitt leben, wird es noch besser.

Stellen wir uns andererseits vor, dass das Alter noch offiziell als Krankheit eingestuft wird. Dann wird sofort klar, dass ein erheblicher Teil der Weltbevölkerung krank und unheilbar ist. Und wenn Sie das Altern an der Anzahl der Mutationen messen, werden alle krank. Aus ärztlicher Sicht absurd: Eine Krankheit ist eine Abweichung von der Norm, aber wo soll man nach einer Norm suchen, wenn es keine gesunden Menschen gibt?

Bisher konnten sich Gerontologen und Ärzte nicht einigen: Erst veröffentlichen Bulterijs S., Hull R., Björk V., Roy A. 2015 Juni fordert, das Altern als Krankheit anzuerkennen, diese widersetzen sich hartnäckig. Ich vermute jedoch, dass die Ärzte früher oder später aufgeben müssen: Hier und da fangen einzelne Biohacker an, an sich selbst zu experimentieren, und mutige Forscher starten private klinische Studien mit Alterspillen auf Kosten der Probanden. Es ist zwecklos, dieses Chaos zu bekämpfen, also wird eines Tages die medizinische Gemeinschaft es anführen und das Alter als eine der vielen Krankheiten der Menschheit anerkennen und sich gleichzeitig auf eine einzige Definition einigen müssen.

Polina Loseva ist ausgebildete Biologin, die ihr Studium an der Fakultät für Biologie der Fakultät für Biologie der Moskauer Staatlichen Universität absolviert hat. Schreibt Artikel für die Portale "Attic", "N+1", "Elements", OLYA und popularisiert die Wissenschaft. Im Gegenuhrzeigersinn spricht sie über die Mechanismen des Alterns, über Versuche, eine „Pille fürs Alter“zu schaffen und Möglichkeiten, das Unvermeidliche hinauszuzögern.