Name:
Raphael Kress, 2017-01
Altern und die genetischen Hintergründe des Alterungsprozesses
Allgemeines:
Der Alterungsprozess beim Menschen wird durch viele Aspekte deutlich:
Die Haare werden grau oder fallen aus, die Haut wird faltig und altersbedingte Krankheiten wie zum Beispiel Rheuma treten auf. Die Menschen, welche zwar aufgrund des heutigen Standes der Technik immer älter werden, wünschen sich seit Ewigkeit "ewige Jugend". Über den Alterungsprozess im Detail ist recht wenig bekannt und es werden zurzeit viele verschiedene Ursachen für diesen Prozess diskutiert.
Freie-Radikale-Theorie:
Der US-amerikanische Biogerontologe Denham Harman stellte 1956 die Freie-Radikale-Theorie auf, laut ihr seien freie Radikale, beispielsweise das Hydroxyl-Radikal (•OH) für die Beschädigung von Membranlipiden, Enzymen und der DNA, verantwortlich. Im hohen Alter werden weniger Enzyme hergestellt, welche diese Radikale, welche bei der unvollständigen Reduktion von Sauerstoff in den Mitochonrien als Nebenprodukt entstehen, unschädlich machen würden. Die mitochondriale DNA (mtDNA) leidet darunter sehr, da sie nicht, wie andere DNA's, durch Histone (basische Proteine), um welche die DNA gewickelt ist. So könnten durch eine höhere Konzentration dieser Radikale unter anderem Krankheiten wie Parkinson,umgangssprachlich auch Schüttelkrankheit, oder Alzheimer, bei welcher man bei Bewältigung der Aktivitäten des täglichen Lebens eingeschränkt wird, entstehen.
Theorie der Telomere:
Die meisten Zellen des Menschen besitzen zwar eine unbegrenzte Teilungsfähigkeit, aber die Teilungsfähigkeit bestimmter Zellen nimmt mit zunehmenden Alter ab. So teilen sich Bindegewebszellen eines 80-jährigen Menschen nur noch 30 Mal, bei einem Fetus im Mutterleib aber etwa 60 Mal. Telomere sind Einzelstrangsequenzen, welche am Ende eines Chromosoms die DNA schützen. Die Zelle kann aber absterben, wenn durch zu häufige Zellteilung die Telomere immer mehr verkürzt werden und eine Mindestlänge nicht mehr erreicht werden kann. Es gibt zwar ein Enzym, welches Telomere wieder verlängert, die Telomerase, es kommt aber nur in Keimzellen und adulten Stammzellen vor.
Pleiotropie:
Bereits 1957 schlug der Evolutionsbiologe George Williams eine Theorie vor, welche sich als sehr wahrscheinlich erweist. Die Pleiotropie (griech. "viel beeinflussen") sagt, dass Gene meist zahlreiche Körperfunktionen beeinflussen. Altern ist laut dieser Theorie auf Gene zurückzuführen, welche in der Jugend positive Effekte besitzen, im Alter aber gehen negative Effekte mit ihnen einher. Beispielsweise könnte ein den Calciumstoffwechselbeeinflussendes Gen, helfen Knochenbrüche zu heilen. Dieses Gen breitet sich natürlich schnell aus, da es die Überlebens- und Fortpflanzungschancen des Trägers erhöht. Was die Natur aber nicht weiß, ist das dieses Gen im Alter für eine schnellere Verkalkung der Arterien führt und sich somit erst nach der reproduktiven Phase bemerkbar macht.
Primäres und sekundäres Altern:
Beim Altern unterscheidet man grundsätzlich zwischen Primärem und sekundärem
Altern:
Primäres Altern:
Hervorgerufen wird das primäre Altern bzw. physiologische Altern durch Alterungsprozesse in den Zellen. Dabei geht man aber von einer Abwesenheit von jeglichen Krankheiten aus. So können diese Zellen nur eine maximal Lebensspanne erreichen, welche beim Menschen ungefähr 120 Jahre beträgt.
Bei Tieren ich des zwar möglich dieses Alter zu verlängern, beim Menschen ist dies aber nicht möglich.
Sekundäres Altern:
Die Folgen äußerer Einflüsse bezeichnet man als sekundäres Altern. Sie verkürzen je nach Dauer und Art der äußeren Einwirkung die maximal erreichbare Lebensspanne. Alkohol- und Drogenkonsum, falsche Ernährung oder Krankheiten sind nur einige der vielen Beispiele.