Gesunde Zellen – langes Leben
Unsere Zellen arbeiten rund um die Uhr, doch mit zunehmendem Alter hinterlassen Stress, Umweltbelastungen und andere Einflüsse ihre Spuren. Was sie altern lässt, was ihnen schadet und was sie fit hält.
Unser Körper ist ein faszinierendes Zusammenspiel von Billionen von Zellen. Jede einzelne erfüllt lebenswichtige Aufgaben: Sie gewinnt Energie, verarbeitet Nährstoffe, kommuniziert mit anderen Zellen, repariert Schäden und trägt dazu bei, dass unsere Organe funktionieren.
„Unsere Zellen sind die Bausteine unseres Körpers – und ihr Zustand bestimmt direkt, wie wir uns fühlen, wie gut wir funktionieren und wie gesund wir sind“, erklärt der Molekularbiologe und Alterungsforscher Dr. Markus Schosserer von der Medizinischen Universität Wien. „Jede Zelle im Körper hat eine spezifische Aufgabe: ob im Gehirn, in der Muskulatur, in der Haut oder im Immunsystem. Gesunde Zellen produzieren Energie, reparieren Schäden und kommunizieren effizient miteinander.“ Eine zentrale Rolle spielen dabei die Mitochondrien. Die winzigen Zellorganellen werden oft als „Kraftwerke der Zelle“ bezeichnet, weil sie aus den Bestandteilen unserer Nahrung die notwendige Energie gewinnen, die Zellen für ihre Arbeit benötigen.
Energie für die Zelle
Mitochondrien wandeln Nährstoffe mithilfe von Sauerstoff in Adenosintriphosphat (ATP) um.
ATP ist der wichtigste Energieträger der Zellen: Es speichert Energie kurzfristig und stellt sie genau dort bereit, wo die Zelle Energie braucht. Auf eine zuverlässige Versorgung sind besonders energiehungrige Zellen etwa in Gehirn, Herz und Muskulatur angewiesen. Funktionieren die Mitochondrien nicht richtig, kann die Energieproduktion gestört sein. Wie eng die Funktion der Mitochondrien mit der Gesundheit unserer Zellen verbunden ist, zeigt auch ihr Einfluss auf den Alterungsprozess. „Sie produzieren über 90 Prozent der Energie, die wir für alle körperlichen Prozesse brauchen“, so Schosserer. Mit zunehmendem Alter und durch Umweltbelastungen wie UV-Strahlung, Schadstoffe oder anhaltenden Stress können die kleinen Kraftwerke Schaden nehmen. „Ihre Energieproduktion sinkt, und sie erzeugen mehr freie Radikale, die wiederum weitere Schäden in der Zelle und ihrer Umgebung verursachen.“
Wenn Zellen nachlassen
Welche Bedeutung mitochondriale Funktionsstörungen für die Gesundheit haben, wurde erst in jüngerer Zeit erkannt. Heute weiß man, dass eine beeinträchtigte Funktion dieser kleinen Zellkraftwerke bei zahlreichen chronischen Erkrankungen eine Rolle spielen kann – etwa bei Parkinson und Alzheimer, Herz-Kreislauf- und Stoffwechselerkrankungen, chronischen Entzündungserkrankungen sowie beim Chronischen Fatiguesyndrom (ME/CFS) und Post-Covid. Wenn Zellen geschädigt werden oder mit zunehmendem Alter an Funktion verlieren, kann sich das auch im Alltag bemerkbar machen. Ein typisches Beispiel ist die nachlassende Regenerationsfähigkeit: „Wunden heilen bei älteren Menschen langsamer, weil sich die Hautzellen weniger schnell erneuern“, sagt Schosserer. Auch die Abwehr kann nachlassen: Sind Immunzellen geschädigt oder geraten unter Stress, steigt die Anfälligkeit für Infektionen.
Ein weiteres typisches Zeichen ist der Verlust von Muskelmasse und Kraft, wenn die Muskelzellen ihre Funktion zunehmend einbüßen. Auch das Nervensystem kann betroffen sein: „Geschädigte oder gestresste Zellen können kognitive Beeinträchtigungen wie Vergesslichkeit, Konzentrationsprobleme oder geistige Abgeschlagenheit hervorrufen“, so Schosserer.
Zellen im Ruhestand
Langfristig können Störungen der Zellfunktion zur Entstehung verschiedener altersbedingter Erkrankungen beitragen. Doch was passiert eigentlich mit Zellen, wenn sie geschädigt sind und sich nicht mehr richtig erneuern können? Eine mögliche Antwort liegt in der sogenannten Zellseneszenz, einem der Forschungsgebiete des Molekularbiologen. Was genau unter solchen Zellen zu verstehen ist, erklärt er so: „Seneszente Zellen sind Zellen, die sich nicht mehr teilen können, aber auch nicht absterben – sie ‚hängen‘ im Zellzyklus fest. Manche Forscher bezeichnen sie daher auch als ‚Zombie-Zellen‘.“ Seneszenz ist aber zunächst kein krankhafter Vorgang, sondern kann eine wichtige Schutzfunktion haben. Ist eine Zelle etwa durch DNA-Schäden stark verändert, kann Seneszenz verhindern, dass sie sich weiter vermehrt und möglicherweise zu einer Tumorzelle wird. Mit zunehmendem Alter können sich jedoch immer mehr seneszente Zellen im Gewebe ansammeln. Welche Folgen das haben kann und warum diese „Zombie-Zellen“ mit verschiedenen altersbedingten Erkrankungen in Verbindung gebracht werden, erläutert Schosserer im Interview auf Seite 44.
Was Zellen schützt
Wie schnell unsere Zellen altern, lässt sich aber durchaus beeinflussen. „Die Geschwindigkeit der Zellalterung ist beeinflussbar – und das überwiegend durch Lebensstilfaktoren“, sagt Schosserer. Eine unausgewogene Ernährung, Bewegungsmangel, schlechter Schlaf sowie Rauchen und übermäßiger Alkoholkonsum können Zellen belasten und Alterungsprozesse beschleunigen. Auch Umweltgifte wie Schwermetalle, Pestizide oder Luftverschmutzung können Zellschäden verursachen. Umgekehrt haben wir unsere Zellgesundheit selbst in der Hand. Regelmäßige Bewegung verbessert laut Schosserer die Mitochondrienfunktion, fördert die Zellregeneration und reduziert Entzündungen. Besonders empfehlenswert sei eine Kombination aus Ausdauer- und Krafttraining. Positive Effekte haben zahlreichen Studien zufolge moderate Aktivitäten wie zügiges Gehen oder Radfahren. Schlaf spielt ebenfalls eine wichtige Rolle, denn während des Schlafes finden wichtige Zellreparaturprozesse statt. Eine ausgewogene Ernährung versorgt die Zellen mit wichtigen Nährstoffen und liefert zahlreiche antioxidativ wirkende Stoffe. Sie können dabei helfen, aggressive Sauerstoffverbindungen, sogenannte freie Radikale, abzufangen und die Zellen vor oxidativem Stress zu schützen. Entscheidend ist dabei die Balance: „Eine generell reduzierte Nahrungsaufnahme verlängert die Lebensspanne nahezu aller bekannten Organismen – wie sich das jedoch auf den Menschen übertragen lässt und ob Fasten diesen Prozess simulieren kann, ist unklar.“ Fest steht: Wie schnell unsere Zellen altern, ist kein unabwendbares Schicksal – wir selbst können einiges dazu tun, sie möglichst lange fit und leistungsfähig zu halten.
TIPPS
Bewegung
Regelmäßige Bewegung unterstützt den Stoffwechsel und die Funktion von Muskeln, Herz und Mitochondrien. Dabei muss es nicht immer intensives Training sein, sondern kann auch zügiges Gehen, Radfahren oder Treppensteigen sein. Entscheidend ist, Bewegung möglichst regelmäßig in den Alltag einzubauen.
Ausgewogen essen
Eine abwechslungsreiche Ernährung versorgt die Zellen mit wichtigen Vitaminen, Mineralstoffen, Eiweiß und anderen Nährstoffen. Besonders günstig ist eine pflanzenbasierte Kost mit viel Gemüse, Obst, Vollkornprodukten, Hülsenfrüchten, Nüssen und hochwertigen Fetten. Stark verarbeitete Lebensmittel, viel Zucker und übermäßiger Alkoholkonsum sollten dagegen möglichst die Ausnahme bleiben.
Ausreichend schlafen
Während des Schlafs laufen im Körper wichtige Reparatur- und Regenerationsprozesse ab. Chronischer Schlafmangel kann Stoffwechsel, Immunsystem und andere Zellfunktionen beeinträchtigen. Regelmäßiger und ausreichend langer Schlaf hält auch unsere Zellen fit.
Stress reduzieren
Anhaltender Stress setzt den Körper dauerhaft unter Belastung und kann unter anderem Entzündungsprozesse begünstigen. Ausreichend Erholung und regelmäßige Entspannungsphasen helfen, wieder ins Gleichgewicht zu kommen. Bewegung, Zeit in der Natur, soziale Kontakte oder bewusste Pausen können dabei unterstützen.
BUCHTIPP
Silke Bierkämper
Gesunde Zellen – mehr Energie
Dein Weg aus der Mitochondriopathie
Wer ständig erschöpft ist, sich nur sehr langsam erholt und gar nicht mehr aus diesem Tief herauskommt, leidet möglicherweise an einer Mitochondriopathie. Wenn die Kraftwerke unserer Zellen beeinträchtigt sind, sind die Folgen vielfältig – von Energielosigkeit bis zu chronischer Krankheit. Heilpraktikerin Silke Bierkämper zeigt, welche Aufgaben die Mitochondrien haben und was genau passiert, wenn sie nur noch auf Sparflamme laufen. Ziel dieses Ratgebers ist es, dass Betroffene zelleigene Schutz- und Reparatursysteme aktivieren und vor allem individuell handeln können. Ein Therapiefahrplan zeigt, wie man mit Mikronährstoffen, dem Darm-Mikrobiom, Bewegung, Schlaf, Biorhythmus und Pflanzenstoffen positiv auf die Mitochondrien einwirken kann.
ISBN: 978-3-842631908
Dr. Markus Schosserer ist Molekularbiologe und Forschungsgruppenleiter am Institut für Medizinische Genetik der MedUni Wien. Er forscht zu Altersprozessen und zellulärer Seneszenz.
„Ein Funke, der einen Flächenbrand entfacht“
Wie entstehen seneszente Zellen und welche Funktion haben sie?
Seneszente Zellen entstehen vor allem durch Schäden an unserem Erbgut, der DNA, etwa durch UV-Strahlung, freie Radikale oder durch kürzer werdende Telomere. Diese schützenden „Endkappen“ der Chromosomen werden bei jeder Zellteilung kürzer und können dadurch irgendwann ihre Schutzfunktion verlieren. Diese Veränderungen häufen sich vor allem mit zunehmendem Alter. Auch Chemo- und Strahlentherapie können Seneszenz auslösen. Die Zellen reagieren darauf mit einer Art „Notfallprogramm“: Sie stellen ihr Wachstum ein und verhindern so, dass sich Schäden weiterverbreiten, Zellen mutieren und möglicherweise Krebs entsteht. Gleichzeitig setzen sie Entzündungssignale frei, die das Immunsystem aktivieren, damit sie beseitigt werden können. Mit zunehmendem Alter werden sie jedoch nicht mehr so effizient entfernt. Sie können sich ansammeln und dadurch zu einer Quelle chronischer Entzündungen und Gewebeschäden werden. Seneszente Zellen haben aber auch wichtige Funktionen, etwa bei Entwicklungsprozessen und der Wundheilung.
Stellt deren zunehmende Ansammlung im höheren Alter ein Gesundheitsrisiko dar?
Ja, definitiv. Seneszente Zellen setzen zahlreiche Signalmoleküle und Enzyme frei, die das umliegende Gewebe verändern, Entzündungen fördern und in benachbarten Zellen ebenfalls Seneszenz auslösen können – vergleichbar mit einem Funken, der einen Flächenbrand entfacht. Dadurch können sie unter anderem zur Entstehung von Arteriosklerose, Osteoporose, Diabetes und Alzheimer beitragen und ein Umfeld schaffen, in dem sich Krebszellen leichter entwickeln können. Studien an Mäusen zeigen, dass die Entfernung seneszenter Zellen die Gesundheit im Alter verbessern und die Lebensspanne der Tiere verlängern kann. Deshalb gilt die zelluläre Seneszenz als vielversprechender Ansatz für künftige präventive und therapeutische Strategien.
Wie kann man diese „Zombie-Zellen“ loswerden?
Mit sogenannten Senotherapien wird derzeit intensiv daran geforscht, seneszente Zellen gezielt zu beeinflussen. Dabei unterscheidet man zwischen Senomorphika und Senolytika: Senomorphika lassen die Zellen im Gewebe, machen sie aber gewissermaßen unschädlich, etwa indem sie die Ausschüttung von Entzündungsfaktoren blockieren. Senolytika dagegen sollen seneszente Zellen gezielt beseitigen, ohne gesunde Körperzellen zu schädigen. Erste klinische Studien, unter anderem bei Nierenerkrankungen, Lungenfibrose und Diabetes, zeigen vielversprechende Ergebnisse.
Allerdings sind Senolytika noch keine Standardtherapie und insbesondere nicht zur Vorbeugung zugelassen. Es ist Vorsicht geboten, denn die Unterscheidung zwischen gesunden und seneszenten Zellen funktioniert in verschiedenen Organen noch nicht zuverlässig genug. Eine dauerhafte präventive Einnahme erscheint daher wenig sinnvoll, da seneszente Zellen etwa bei der Wundheilung wichtige Funktionen haben. Vielversprechender erscheint der sogenannte „Hit-and-Run“-Ansatz: Die angesammelten seneszenten Zellen werden über einen kurzen Zeitraum gezielt beseitigt.
Nach einer Pause kann die Behandlung wiederholt werden, sobald sich erneut seneszente Zellen im Gewebe gebildet haben.
Text: Jacqueline Kacetl⎪Foto: Istock: _ bestbrk, beigestellt