Es gibt Hunderte von Theorien, die versuchen, das Altern zu erklären. Wissenschaftlich untersucht sind bereits eine Reihe von Mechanismen, welche das Altern der Zellen des menschlichen Organismus erklären. Hierunter fallen beispielsweise die Genregulationstheorie, die DNA-Damage-Repair-Theorie, die mitochondriale Alterung und andere.
Dabei gehen bestimmte Theorien davon aus, dass das Altern genetisch vorbestimmt ist, andere Erklärungsansätze führen das Altern auf Abnutzungserscheinungen zurück. Exemplarisch seien an dieser Stelle die Theorie von den Telomeren, die einen genetischen Hintergrund hat, und die Theorie von den Freien Radikalen (oxidativer Stress), die bei den Verschleißerscheinungen anzusiedeln ist, aufgeführt.
1. Theorie der Telomere
Diese Theorie geht davon aus, dass die Anzahl der Zellteilungen und damit auch die Anzahl von Regenerationsprozessen beschränkt ist. Die Chromosomen im Zellkern, welche die Erbsubstanz in Form von DNA-Strängen – verpackt in Proteine – enthalten, weisen besonders stabile Enden auf. Diese Enden werden als Telomere bezeichnet. Sie stellen Schutzkappen für die Chromosomen dar.
Bei jeder Zellteilung trennen sich die beiden DNA-Stränge eines Chromosoms und verdoppeln sich wieder. Die Enzyme, die diese Verdopplung bewerkstelligen, lassen am Ende der DNA-Stränge bei jeder Zellteilung ein Stückchen weg.
Am Anfang der Zellteilungen nehmen – laut dieser Theorie – weder die Zelle noch die Gene dabei Schaden. Denn die Enden der DNA-Stränge – die Telomere – enthalten gar keine Erbinformationen.
Aber nach einiger Zeit erstrecken sich die gekappten Bereiche nicht nur auf die Telomere, sondern auch Gene werden in Mitleidenschaft gezogen. Die Zelle büßt so ihre Funktionsfähigkeit ein. Bei Verlust der Telomere konnte in Experimenten beobachtet werden, dass sich die Chromosomen miteinander verbanden, ihre Struktur veränderten und sich auch anderweitig anormal verhielten.
Ein Erhalt und eine einwandfreie Weitergabe der Erbinformation waren nicht mehr gewährleistet. Damit ist auch die Zelle dem Untergang geweiht. Man spricht in diesem Zusammenhang von einem programmierten Zelltod.
2. Freie Radikale (oxidativer Stress)
Die so genannte „freien Radikale“ sind sehr reaktive Moleküle. Sie haben ein freies Elektron und gehen daher sehr leicht Verbindungen ein. Diese Moleküle entstehen beispielsweise beim normalen Verbrennungsprozess in der Zelle. Aber auch äußere Einflüsse, wie UV-Licht oder Radioaktivität, begünstigen die Entstehung der reaktiven Moleküle, ebenso wie das Rauchen.
Chemisch gesehen handelt es sich meist um reaktionsfreudige Sauerstoffatome, Sauerstoff-Stickstoffradikale, Wasserstoffperoxid und Hydroxylgruppen.
In jeder Zelle entstehen täglich über 10.000 dieser hochreaktiven Verbindungen.
Natürlicherweise besitzen die Zellen Reparaturmechanismen, welche die von den Radikalen verursachten Zellschäden reparieren. Die Zelle ist aber irgendwann so angegriffen, dass sie nicht mehr funktionstüchtig ist.
Der Zelltod tritt ein. Je nach Zelltyp sind dann die Auswirkungen zu spüren. Die Haut wird grau und faltig bei den Haut- und Bindegewebszellen, die Muskeln sind weniger leistungsfähig, wenn die Muskelzellen betroffen sind.
med. Redaktion Dr. med. Werner Kellner
Aktualisierung 16.03.2011