Lifespan – Die Forschung von Prof. Dr. David Sinclair

Im Jahre 2019 erschien der weltweite Bestseller „Lifespan“ zu diesem Thema vom weltweit führenden Longevity-Forschers von Dr. David Sinclair, Professor an der Harvard Medical School und Direktor des Fachbereichs zur Erforschung des Alterns. Seine These: Altern ist eine Krankheit, die geheilt (oder zumindest stark verlangsamt) werden kann und sollte. Seine Forschung legt nahe, dass es nur einen Grund für das Altern gibt: den Verlust von Information. Sinclair schuf damit die Informationstheorie des Alterns, die er auf 30 Jahre seiner Forschungen begründet. Es gibt keinen physikalischen, chemischen oder biologischen Grund, warum Lebewesen altern müssen. Einige Tiere, bspw. bestimmte Quallenarten, wie die Turritopsis dohrnii, die als „biologisch unsterblich“ gelten, werden betrachtet. Wenn diese Qualle körperlich beschädigt wird oder unter Stress steht, ist sie in der Lage in ein früheres Entwicklungsstadium zurückzukehren, sich zu regenerieren und so weiterzuleben. Laut Prof. Sinclair altern alle höheren Lebewesen, d.h. Pflanzen und Tiere, weil alle von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen. Ein kleiner Organismus, den er den „Great Survivor“ nennt. Dieser hat einen einzigartigen Überlebensmechanismus entwickelt, der es ihm ermöglicht hat, unwirtliche Phasen der Erdgeschichte zu überstehen, in denen seine Konkurrenten verendeten. Und ironischerweise ist dieser Überlebensmechanismus der Grund, warum wir altern.

Lifespan – Die Forschung von Prof. Dr. David Sinclair

Wie funktionieren diese Überlebensmechanismen? Die DNA lebender Zellen ist vielen Einflüssen ausgesetzt, die zu Schäden an den DNA-Bestandteilen führen können, beispielsweise Strahlung, schädliche Chemikalien oder auch die einfache Reproduktion der Zellen, was täglich milliardenfach im menschlichen Körper geschieht. Um diese Schäden zu reparieren, hat dieser Ur-Typ einer Zelle, der „Great Survivor“ einen besonderen Überlebensmechanismus entwickelt, der heute noch essenziell ist. Dabei investieren unsere Zellen, die ihnen zur Verfügung stehenden Ressourcen (Material und Energie) entweder in die Langlebigkeit (Reparatur von Schäden) oder in Wachstum und Fortpflanzung. Beide Wege gleichzeitig zu gehen, ist nicht möglich. Und was hat das mit dem Altern zu tun? Etwas vereinfacht gesprochen, sind zwei grundverschiedene Arten von Information in unseren Zellen gespeichert: digitale Information und analoge Information. Die digitale Information entspricht der Abfolge von Basenpaaren unserer DNA – dem DNA-Code. Dabei haben alle unsere Zellen den gleichen DNA-Code und tragen somit die gleiche digitale Information in sich. Dieser „DNA-Code“ ist in allen Zellen der gleiche. Aber woher weiß jetzt eine Gehirnzelle, dass sie eine Gehirnzelle ist und keine Leberzelle? Dafür ist das Epigenom verantwortlich. Es besteht aus Proteinen, genauer gesagt Enzymen, die entscheiden, welche Gene aktiviert und welche nicht aktiviert werden sollen. Das Epigenom ist somit die analoge Information einer Zelle, die die digitale Information im DNA-Code ergänzt.

Die Sirtuine als Leistungsträger unserer Zelle

Das Epigenom kann man sich als Dirigent, der vor einem Orchester steht, vorstellen und die Musiker als DNA. Dabei entscheidet der Dirigent welche Melodie gespielt wird. Wichtige Akteure sind dabei unterschiedliche epigenetische Regulatoren, die sich an die DNA heften und selektiv Gene ausschalten. Diese epigenetische Regulatoren sind die Sirtuine und bestimmen über Reproduktion oder DNA-Reparatur. Wenn die Sirtuine in ihrer Arbeit gehindert werden und die Gene nicht selektiv ausschalten, können Informationen verloren gehen und die Zelle wissen nicht, ob sie beispielsweise Nerven oder Hautzellen sind. Die Zellen verlieren ihre Identität und genau das ist Altern. Warum sollten die Sirtuine an Ihrer Arbeit gehindert werden? Das ist das große Problem. Leider haben Sirtuine mehrere Aufgaben, neben dem Ausschalten bestimmter Gene sind Sie ebenfalls für die DNA-Reparatur verantwortlich. Je mehr DNA-Brüche es gibt, umso öfter werden daher die Gene, die eigentlich ausgeschaltet sein sollten, vorübergehend eingeschaltet. Wenn die Sirtuine zu Reparaturen gerufen werden und ihren Platz verlassen, können die Gene nicht ausgeschaltet werden und es kommt zu weiteren Schäden.

Somit ist das Altern unvermeidbar oder doch nicht?

Wenn die Sirtuine nicht zwei Aufgaben gleichzeitig hätten oder diese produktiver arbeiten, könnten wir das Altern verlangsamen oder sogar umkehren. Allerdings verringert sich die „Arbeitsmoral“ der Sirtuine mit der Zeit und das Altern von Lebewesen wird beschleunigt. Dies liegt laut Sinclair an einem Mangel an Ressourcen. Den Sirtuinen fehlt zunehmend der Treibstoff. Der Treibstoff der Sirtuine heißt Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD+). Wenn der NAD+-Spiegel in unseren Zellen ansteigt, würden unsere Sirtuine zuverlässiger arbeiten und wir würden langsamer altern.

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