Telomere spielen im Alterungsprozess eine zentrale Rolle

Gesundheits- und Alterungskonzept Längenverlust der Telomere. © Lightspring / shutterstock.com

Gesundheits- und Alterungskonzept Längenverlust der Telomere. © Lightspring / shutterstock.com

Menschen, bei denen die Telomere kürzer sind, haben ein erhöhtes Risiko im Alterungsprozess, Krankheiten wie Alzheimer oder Krebs zu entwickeln.

Im Grunde genommen sind die Telomere die Schutzkappen unserer Chromosomen, die im Alterungsprozess eine zentrale Rolle spielen. Wobei die Forschung kurze Telomere mit chronischen Krankheiten in Verbindung bringt. Und zur Verkürzung der Telomerlänge beitragen kann beispielsweise eine hohe Stressbelastung. Wenn sich die Telomere in ihrer Länge verändern, dann spiegelt sich das direkt in unserer Hirnstruktur.

Im Grunde genommen steigt die allgemeine Lebenserwartung steigt weiter. Allerdings hinkt die gesunde Lebenserwartung jedoch weit hinterher. Eine Möglichkeit, die Gesundheit zu verbessern und die sozioökonomischen Auswirkungen einer alternden Bevölkerung abzumildern, besteht darin, die allgemeine Fitness durch mentale und körperliche Aktivitäten zu steigern. Wobei die Telomerlänge ein bekannter molekularer Marker für das Altern darstellt. Daher haben sich mehrere Studien darauf konzentriert, ob Bewegung sowie geistige Aktivitäten die Gesundheit und das Altern beeinflussen.



 

Telomere – die Schutzkappen der Chromosomen

Telomere sind die Schutzkappen an den Enden der Chromosomen. Wobei sie bei jeder Zellteilung kürzer werden. Wenn sie dann so kurz sind, dass von ihnen beschützte Gene geschädigt werden könnten, hören die Zellen auf sich zu teilen und zu erneuern. Die Zelle kann infolgedessen ihre Funktionen zunehmend schlechter ausführen. Dies ist einer der Mechanismen für das Altern.

Die Länge der Telomere gilt daher als Marker für das biologische Alter eines Menschen – im Gegensatz zum chronologischen Alter, welches wir in Zahlen definieren. Von zwei Menschen mit gleichem chronologischen Alter hat also die Person mit kürzeren Telomeren ein erhöhtes Risiko, altersbedingte Krankheiten wie Alzheimer oder Krebs zu entwickeln, oder sogar eine kürzere Lebenserwartung.

 

Verlängerung der Telomere, um den Alterungsprozess zu bremsen

Ein Schlüssel, um länger jung zu bleiben und dem Alterungsprozess entgegenzuwirken, scheint daher mit der Frage zusammenzuhängen, wie wir es schaffen, die Verkürzung der Telomere so lange wie möglich aufzuhalten?

Nicht nur Genetik und ungesunder Lebensstil, sondern auch psychischer Stress kann zur Verkürzung der Telomere beitragen. Forscher haben daher untersucht, wie stark der Lebensstil die Länge der Telomere beeinflussen kann.

Einige Studien deuten darauf hin, dass sich Telomere viel schneller verändern können als bisher angenommen. Zudem sollen sie sich sogar nach nur ein bis sechs Monaten mentalen oder körperlichen Trainings verlängern können. Es blieb bisher jedoch unklar, ob diese Verlängerung tatsächlich das biologische Alter eines Menschen reduziert.

Um herauszufinden, ob eine kurzfristige Veränderung der Telomerlänge nach nur wenigen Monaten wirklich mit Veränderungen im biologischen Alter einer Person einhergehen könnte, haben Forscher sie in einer Studie mit einem anderen Biomarker des individuellen Alterns und der Gesundheit in Verbindung gebracht. Und zwar der Gehirnstruktur.



Dazu nahmen die Teilnehmer der Studie an vier MRT-Untersuchungen im Abstand von drei Monaten teil und gaben zu den gleichen Terminen Blutproben ab. So konnten die Wissenschaftler anhand der DNA der Leukozyten aus dem Blut der Probanden die Länge der Telomere mittels Polymerase-Kettenreaktion bestimmen.

Zusätzlich wurde mithilfe von MRT-Scans die Dicke der Großhirnrinde jedes Teilnehmers berechnet. Diese wird mit dem Alter zunehmend dünner. Man weiß außerdem, dass einige neurologische altersbedingte Erkrankungen mit einer schnelleren Verdünnung des Kortex in bestimmten Regionen verbunden sind.


Ausdauersport oder Krafttraining gegen den Alterungsprozess

Eine Trainingsstudie zeigte die erhöhte Telomeraseaktivität bei moderatem Ausdauersport, intensivem Intervalltraining, aber nicht bei intensivem Krafttraining. © Kzenon / shutterstock.com

Moderater Ausdauersport und ein hochintensives Intervalltraining bremsen den Alterungsprozess von Zellen stärker als Krafttraining. Mehr dazu unter https://medmix.at/ausdauersport-oder-krafttraining-gegen-den-alterungsprozess/


Telomerlänge und ihren physischen Einfluss auf das Gehirn

Als Ergebnis zeigte sich, dass unser biologisches Alter flexibler zu sein scheint, als bisher angenommen. Anzeichen von Alterung auf verschiedenen biologischen Ebenen können schon innerhalb von drei Monaten parallel verändern. Wenn sich die Telomerlänge veränderten, dann war dies mit plastischen Veränderungen im Gehirn verbunden.

Wenn sich die Telomere also bei den Studienteilnehmern verlängerten, konnte auch eine stärkere Tendenz zur Verdickung des Kortex gemessen werden. Andersherum war eine Verkürzung der Telomere mit einer Verdünnung der Großhirnrinde verbunden. Davon war spezifisch der sogenannte Precuneus betroffen. Das ist ein wichtiger Stoffwechsel- und Netzwerkknoten im Gehirn.

Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass bereits kurzfristige Veränderungen der Länge der Telomere Schwankungen im Gesundheitszustand und Alterungsprozess eines Körpers im Allgemeinen widerspiegeln. Welcher biologische Mechanismus den kurzfristigen Veränderungen in der Telomerlänge zugrunde liegt, bleibt jedoch unklar. Man weiß zum Beispiel nicht, ob sich die kurzfristigen Veränderungen wirklich längerfristig auf die Gesundheit auswirken.



Übrigens sind längere Telomere mit keinem höheren Parkinson-Risiko verbunden. Dieser mögliche kausale Zusammenhang zwischen Telomerlänge und Parkinson hatten manche Forscher angenommen.

 

Mentales Training hat keinen Einfluss auf die Länge der Telomere und damit den Alterungsprozess

Gleichzeitig ist das Forscherteam der Frage nachgegangen, ob sich die Länge der Telomere durch ein auf Achtsamkeit und Mitgefühl basierendes neunmonatiges, mentales Training tatsächlich verändern lässt. Und ob solche systematischen Veränderungen der Telomerlänge ebenfalls mit einer Verdickung oder Verdünnung der Gehirnstruktur einhergehen.

Vorherige Daten hatten bereits gezeigt, dass sich bestimmte Regionen des Kortex durch Training verdicken lassen. Abhängig von den jeweiligen mentalen Trainingsinhalten der drei dreimonatigen Trainingsmodule. Auch die physiologische Stressreaktion konnte man durch mentales Training mit sozialen Aspekten verringern.

Im Unterschied zu früheren Arbeiten fand man in einer rezenten Studie jedoch keine Hinweise dafür, dass mentales Training Telomere verändern kann. Zukünftige Studien müssen nun zeigen, welche Maßnahmen oder Verhaltensweisen am effektivsten auf die Länge der Telomere wirken, um den biologischen Alterungsprozess aufhalten oder sogar umkehren zu können.

 

Einfluss körperlicher Aktivitäten auf Telomerlänge und somit auf das Altern

Einer aktuellen Studie zufolge entfaltet körperliche Aktivität mit regelmäßigem Aerobic-Training von mäßiger bis intensiver Intensität eine positive Wirkung auf den Erhalt der Telomerlänge. Wobei man allerdings die optimale Intensität, Dauer der körperlichen Aktivität sowie die Art der Bewegung noch weiter untersuchen muss.

In diesem Sinne scheint es jedenfalls sehr wichtig zu sein, eine Bewegungsmangel zu vermeiden. Dementsprechend kann man mit ausreichend viel Bewegung und sportlichem Training eine positive Wirkung auf die Erhaltung der Telomerlänge erzielen.




Mediterrane Ernährung ist gesund und kann die Telomere verlängern

Olivenöl, viel Gemüse und Fisch: Speziell in Hinblick auf die Prävention von Herzkreislauf- und Krebserkrankungen vermutet man, dass mediterrane Ernährung gesund und besonders effektiv ist. © MartiniDry / shutterstock.com

Die mediterrane Ernährung ist gesund und kann durch ihre Wirkung die Telomere verlängern und so den Alterungsprozess entschleunigen helfen. Mehr dazu unter https://medmix.at/studie-bestaetigt-dass-mediterrane-ernaehrung-gesund-ist/


 

Literatur:

Schellnegger M, Lin AC, Hammer N, Kamolz LP. Physical Activity on Telomere Length as a Biomarker for Aging. A Systematic Review. Sports Med Open. 2022 Sep 4;8(1):111. doi: 10.1186/s40798-022-00503-1. PMID: 36057868; PMCID: PMC9441412.

Lara M.C. Puhlmann, Sofie L. Valk, Veronika Engert, Boris C. Bernhardt, Jue Lin, Elissa S. Epel, Pascal Vrticka, Tania Singer. Association of Short-term Change in Leukocyte Telomere Length With Cortical Thickness Change and Outcomes of Mental Training Among Healthy Adults. JAMA Network Open 2019;2(9): e199687.

Chen R, Zhan Y. Association between telomere length and Parkinson’s disease: a Mendelian randomization study [published online ahead of print, 2020 Jul 29]. Neurobiol Aging. 2020;S0197-4580(20)30235-9. doi:10.1016/j.neurobiolaging.2020.07.019

Arsenis NC, You T, Ogawa EF, Tinsley GM, Zuo L. Physical activity and telomere length: Impact of aging and potential mechanisms of action. Oncotarget. 2017 Jul 4;8(27):45008-45019. doi: 10.18632/oncotarget.16726. PMID: 28410238; PMCID: PMC5546536.


Quelle: Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften

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