"Altern ist ein evolutionärer Unfall"

Der Mediziner Karl Lenhard Rudolph, Direktor des Leibniz-Instituts für Alternsforschung in Jena, darüber, warum unsere Chromosomen im Alter immer kürzer werden und was wir tun können, um möglichst lange gesund zu bleiben. Ein Interview mit bmbf.de.

Karl Lenhard Rudolph, Direktor des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut in Jena. © Nadine Grimm / FLI

Herr Rudolph, der Traum von ewiger Jugend lässt sich wohl nicht erfüllen. Was kann die Alternsforschung dennoch erreichen?

Den Jungbrunnen werden wir sicherlich nicht finden. Uns geht es vielmehr darum, die Gesundheit im Alter möglichst lange zu erhalten. Und dieses Ziel ist durchaus realistisch. Hierfür müssen wir die Mechanismen entschlüsseln und verstehen, die im Alter zu Fehlfunktionen und damit zu einem erhöhten Krankheitsrisiko führen. Wenn wir das schaffen, können wir neuartige Therapien entwickeln, die zu einer Verbesserung der Gesundheit und damit der Lebensqualität im Alter beitragen.

Wie weit ist die Forschung auf diesem Weg schon gekommen?

Es gibt nicht das eine Gen, das uns altern lässt. Der Alterungsprozess wird vielmehr durch zahlreiche Faktoren ausgelöst. Dazu gehört der Funktionsverlust der Telomere, die die Enden der Chromosomen bilden und diese stabilisieren. Im Laufe des Lebens kommt es in unserem Körper zu vielen Zellteilungen bei denen die Telomere immer kürzer werden und damit zunehmend ihre Schutzfunktion verlieren. Das führt zu DNA-Schäden, die wiederum die Bildung von Tumoren begünstigen. Inzwischen ist es in Experimenten gelungen, die Funktion der Telomere wieder herzustellen. Hier könnten neue Therapien ansetzen.

Welche weiteren Faktoren treiben den Alterungsprozess voran?

Die Entwicklung eines Embryos im Mutterleib wird durch Signalwege gesteuert. Sie instruieren jede Zelle genau, welches Gewebe sie bilden sollen, etwa Knochen oder Muskeln. Diese Signalwege sind bis ins Erwachsenenalter aktiv. So wird gewährleistet, dass der Körper bis zur Reproduktion und Aufzucht der nächsten Generation eine optimale Leistungsfähigkeit erreicht. Was danach passiert, das Altern, ist sozusagen ein evolutionärer Unfall. Man geht davon aus, dass die gleichen Signalwege, die die Prozesse zu Beginn unseres Lebens optimal steuern, mit dem Alter aus dem Ruder laufen. Das führt dazu, dass die Organe sich verändern und an Funktion verlieren.

Die Telomere (rot eingefärbt) sind die Schutzkappen an den Enden der Chromosomen. Im Alter werden sie kürzer. © FLI/Rudolph Lab

Aktuell untersuchen Sie die Alterung von Stammzellen. Was haben Sie bisher herausgefunden?

Stammzellen sind in fast allen Geweben des menschlichen Körper vorhanden und tragen zeitlebens zum Erhalt und zur Regeneration unserer Organe bei. Die Blut-Stammzellen sind sehr wichtig, weil sie auch die Zellen für unsere Immunabwehr bilden. Wir wissen heute, dass auch unsere Stammzellen altern. Ein interessantes Ergebnis der vergangenen Jahre war, dass die Blut-Stammzellen im Alter Mutationen anhäufen. Diese Auswüchse lassen sich erst ab dem 45. Lebensjahr beobachten. Neuere Untersuchungen zeigen, dass bei bis zu 50 Prozent der 70-Jährigen bereits solche Mutationen im Blut nachweisbar sind. Interessant ist dabei, dass Menschen mit solchen Mutationen eine verkürzte Lebenserwartung haben.

Sind diese Mutationen also ein Biomarker für das Alter?

Nicht nur das. Wir vermuten, dass sie auch zur Entstehung von Krankheiten beitragen, etwa von Leukämie oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Das liegt vermutlich daran, dass die Abwehrzellen im Blut auch von diesen mutierten Stammzellen gebildet werden und infolgedessen eine Fehlfunktion aufweisen. Überhaupt scheint das Immunsystem für die Entstehung von Krankheiten im Alter sehr wichtig zu sein, weil es systemrelevant ist. Der ganze Körper hängt davon ab. Zum Beispiel weiß man heute auch, dass die Immunzellen gealterte Zellen erkennen und entfernen. Wenn das Immunsystem nicht mehr funktioniert, könnte die Alterung auch dadurch beschleunigt werden, dass geschädigte Zellen nicht mehr entfernt werden. Wir wollen herausfinden, warum es zu diesen Mutationen in Stammzellen kommt und wie sich das auf die Immunabwehr im Alter auswirkt.

Wann könnte es soweit sein, dass die Erkenntnisse aus der Alternsforschung zum Wohle der Patienten genutzt werden können?

Die Alternsforschung ist in den vergangenen Jahren gut vorangekommen. Wir haben wichtige Prozesse aufgeklärt, die zur Krankheitsentstehung und zum Funktionsverlust der Organe im Alter beitragen. Und wir wissen über einzelne dieser Prozesse schon so gut Bescheid, dass wir über Therapien nachdenken können, um den Übergang zu krankhaften Entwicklungen im Alter hinauszuzögern. Bis diese Therapien jedoch beim Patienten ankommen, werden sicher noch viele Jahre Forschungsarbeit nötig sein. Wir befinden uns noch im Bereich der Grundlagenforschung.

Was hat den größeren Einfluss darauf, wie alt wir werden, die Gene oder unsere Lebensweise?

Die Gene machen ungefähr 30 Prozent, der Lebensstil etwa 70 Prozent aus. Wir wissen schon viel darüber, wie äußere Bedingungen unser Älterwerden beeinflussen. So wirken Übergewicht, Rauchen oder zu viel Alkohol lebensverkürzend. Die Leute leben jedoch heute viel gesünder als früher und werden trotzdem im Alter krank. Das bedeutet, selbst wenn ich noch so gesund lebe, lässt sich das Altern nicht aufhalten. Hier setzen wir als Alternsforscher an. Uns interessieren die grundlegenden Prozesse des Alterns, die jeder unabhängig von seiner Lebensweise durchläuft.

Die Menschen werden heutzutage immer älter. Gibt es eine natürliche Grenze für die Lebenserwartung?

Gestiegen ist vor allen Dingen die mittlere Lebenserwartung. Sie hat sich in den vergangenen 150 Jahren nahezu verdoppelt. Die maximale Lebenserwartung ist dagegen nahezu gleich geblieben. Dies zeigt meiner Meinung nach, dass es eine biologische Obergrenze für die Lebensspanne gibt. Die Alternsforschung kann dazu beitragen, sich dieser Grenze immer weiter anzunähern, aber wir werden sie nicht überwinden können.

Ab wann beginnt der Alterungsprozess im menschlichen Körper?

Alterung beginnt ab dem Zeitpunkt, an dem der menschliche Körper seine höchste Leistungsfähigkeit erreicht hat. Das ist beim Menschen zwischen dem 25. und 40. Lebensjahr. Danach treten zunehmend Funktionsstörungen und damit Erkrankungen auf, erst langsam und später dann immer schneller.

Welche Rolle spielt die Systembiologie für die Alternsforschung?

Diese Methode ist für die Alternsforschung wichtig, weil das ganze System des Körpers betrachtet werden muss. Man kann nicht nur isoliert auf eine einzelne Zellart schauen, sondern muss den Gesamtorganismus in den Blick nehmen, um die komplexen Alterungsprozesse zu entschlüsseln.