Das Methusalem-Projekt - wissenschaft.de
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Das Methusalem-Projekt

Wie alt der Mensch mit Hilfe der modernen Medizin werden kann: Seit Jahrzehnten steigt die Lebenserwartung in den Industrienationen dank wachsendem Wohlstand und moderner Medizin. Immer mehr Menschen erleben, was es heißt zu altern – ein Vorgang, den die Wissenschaftler erst langsam zu entschlüsseln beginnen. Läßt sich das Altern besiegen?

Jeanne Calment schläft mit 122 Jahren rüstig ein“, so schrieb am 5. August eine belgische Tageszeitung auf ihrer Titelseite. Jeanne Calment war bis zu ihrem sanften Tod am Tag zuvor der nachweislich älteste Mensch auf der Erde. Am 21. Februar 1875 erblickte sie in Arles in Südfrankreich das Licht der Welt. Sie hat noch erlebt, wie der Maler Vincent van Gogh im Laden ihres Vaters einkaufte, und sie überlebte den Notar, der 1965 der damals 90jährigen ihr Haus gegen eine lebenslang zu zahlende Rente abkaufte.

Das Beispiel von Jeanne Calment ist zwar extrem, aber immer mehr Menschen in den Industrieländern werden sehr alt. An die Spitze der Alterspyramide ist – laut Guiness-Buch der Rekorde – jetzt die Kanadierin Marie Louise Meilleur gerückt. Sie feierte im August ihren 117 Geburtstag. In Deutschland leben etwa 61000 Menschen, die 95 Jahre und älter sind. Die durchschnittliche Lebenserwartung der Frauen in der Bundesrepublik liegt bei knapp 80 Jahren, bei Männern 7 Jahre darunter. Das ist schon doppelt so hoch wie noch vor 100 Jahren, und der Trend setzt sich fort, für beide Geschlechter.

Über Jahrtausende hinweg feierten nur die wenigsten Menschen einen Geburtstag jenseits der 35. Epidemien, Hungersnöte und Kriege drückten diese Zahl manchmal nach unten, gute Jahre hoben sie etwas, aber im Durchschnitt änderte sich kaum etwas. Erst vor etwas über 100 Jahren kam der Aufschwung. Die neuen Erkenntnisse über Düngung und Pflanzenernährung brachten höhere und konstante Ernten. Die Ärzte erkannten Mikroorganismen als Krankheitserreger. Hygiene, sauberes Wasser, Antibiotika und Schutzimpfungen nahmen den Killern wie Cholera oder Kinderlähmung den Schrecken. Der Erfolg zeigte sich rasch: 1890 hatte ein neugeborenes deutsches Mädchen ein Leben von etwa 40 Jahren zu erwarten. 1910 waren es bereits 50 Jahre, 1934 fast 63 und 1962 schon über 72 Jahre.

Immer mehr Menschen in den Industrienationen erleben, was es heißt zu altern. Der Vorgang, bei dem die Organe des Körpers allmählich ihre Funktion verlieren, ist bisher unumkehrbar. Manche – wie Augen und Ohren – werden nur leistungsschwächer. Bei anderen sind die Ausfälle schlimmer: Das Immunsystem vergißt sogar seine Aufgabe und greift den eigenen Körper an. Rheumatismus ist die häufigste Folge dieser Selbstzerfleischung.

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Die Veränderungen machen sogar vor den kleinsten Bausteinen des Körpers nicht halt: den Eiweißen, den Fetten und den Nukleinsäuren, den Trägern der Erbinformation DNA: Eiweiße reagieren auf verhängnisvolle Art mit den Zuckermolekülen im Körper. Sie „karamelisieren“ – wie bei der Bonbonherstellung – und werden unbrauchbar. Die verzuckerten Proteine bilden sinnlose Batzen, welche die Gelenke versteifen, die Augenlinsen trüben und die Arterien verstopfen. Zugleich stellt der Körper immer weniger neue Eiweiße her. Im hohen Alter sind schließlich fast die Hälfte aller Proteine geschädigt. Die Zusammensetzung der Fette in den Zellmembranen wird ungünstiger. Der Anteil gesättigter Fettsäuren steigt, ebenso der des Cholesterins. Schaltet man bei Würmern ein „Uhr-Gen“ ab, werden sie fünfmal älter als in der Natur Als Folge davon werden die Zellmembranen brüchig, immer häufiger platzen membranumhüllte Bläschen mit Verdauungssäften. Der Körper greift sich selbst an. Die DNA, in der die Baupläne des Körpers geschrieben sind, mutiert mit jeder neuen Kopie stärker, die Qualität der Blaupausen, nach deren Informationen Zellen und Gewebe produziert werden, sinkt. Viele Zellen können ihre Aufgaben kaum noch erfüllen, andere spielen verrückt. Das Krebsrisiko steigt. Auch andere Aufgaben vernachlässigt der Körper im Alter: Er produziert weniger Antikörper gegen Viren und Bakterien. Infektionen werden riskanter, Lungenentzündung ist bei alten Menschen eine häufige Todesursache. Freie Radikale – aggressive Moleküle, die bei vielen Stoffwechselprozessen als Abfall entstehen -, zerstören die Kraftwerke der Zellen, die Mitochondrien. Eine Energiekrise ist die Folge. Die Leistungsfähigkeit der Zellen sinkt.

Der Organismus läßt aber nicht nur seine eigene Zerstörung zu, er beteiligt sich sogar aktiv an seiner Demontage. Eines der wenigen Gen-Programme, die im Alter aktiver sind als in der Jugend, ist das Collagenase-Programm. Collagen ist die Stütze des Bindegewebes. Knochen, Sehnen und Bänder enthalten diesen Baustoff. Er hält den Körper in Form und die Haut straff. Die einzige Aufgabe des Enzyms Collagenase ist die Zerstörung dieses Stützgerüstes. Falten sind die harmlosesten Folgen dieses Massakers, schlimmer ist, daß die Knochen schon bei geringer Belastung brechen wie Glas.

Mit dem Alter geht dem Organismus die Kraft aus, die der jugendliche Körper dem Verfall entgegensetzt: Reparaturprogramme flicken Genschäden, das Immunsystem tötet Krankheitserreger, Enzyme wie die Superoxid-Dismutase zerstören freie Radikale, ehe sie schaden können.

Die zunehmende Erkenntnis, wie diese Mechanismen funktionieren, schüren bei Medizinern und Genetikern den Optimismus, der in die Jahre gekommenen Stoffwechselmaschine namens Mensch die Fähigkeiten zurückzugeben, die die Natur ihr genommen hat.

In den letzten Jahren haben die Forscher einige der Gene identifiziert, die die Alterung einleiten, wenn auch vorerst nur in primitiven Organismen.

Der Biologe Dr. Siegfried Hekimi aus Montreal zum Beispiel hat unglaublich langlebige Würmer gezüchtet. Die Tiere leben statt 9 Tage, wie ihre natürlichen Verwandten, bis zu 50 Tagen. Auf den (weiblichen) Menschen übertragen, bedeutet das eine Verlängerung der durchschnittlichen Lebenserwartung auf 440 Jahre. Bei diesen Wurmmutanten ist ein Gen ausgeschaltet: Hekimi hat es Clock-1 getauft. Was genau dieses Gen tut, wenn es aktiv ist, blieb bisher allerdings unklar.

Im Labor von Prof. Heinz Osiewacz an der Universität Frankfurt am Main wachsen langlebende Pilze. Auch ihnen fehlt ein „Geronto-Gen“. „Wahrscheinlich handelt es sich dabei um einen Transkriptionsfaktor“, erklärt der Biologe, „einen Zellschalter, der andere Genprogramme startet.“ Solange dieser Schalter nicht gedrückt wird, laufen die Alterungsprogramme nicht an. Bei Pilzen werden dadurch die energieliefernden Mitochondrien auf noch unbekannte Weise vor freien Radikalen geschützt.

Etwas genauer weiß Prof. Gerald Schellenberg über das vom ihm entdeckte Alterungs-Gen Bescheid. Der Molekulargenetiker der Universität Seattle hatte nach der Ursache für das Werner-Syndrom geforscht. Die daran erkrankten Patienten altern zu schnell. Bei ihnen beginnt die Vergreisung bereits mit etwa 20 Jahren. Kaum einer von ihnen erlebt seinen 50. Geburtstag.

Schellenberg fand heraus, daß bei Patienten mit Werner-Syndrom die sogenannten Helicasen unbrauchbar sind. Diese Enzyme haben eine wichtige Aufgabe bei der Verdoppelung der Erbsubstanz, die für jede Zellteilung notwendig ist: Sie rollen den eng verdrillten DNA-Doppelstrang auseinander, damit von jeder Hälfte eine Kopie angefertigt werden kann. Ohne Hilfe der Helicasen brechen die Erbgutstränge, und jede Zellteilung führt zu Mutationsschäden. Schellenberg nimmt an, daß auch bei gesunden Menschen im Alter die Helicasen nicht mehr korrekt arbeiten.

Diese drei Gene sind wahrscheinlich nur ein Teil der gesamten Alterungsmaschinerie. Einige Forscher schätzen, daß bis zu 7000 Gene daran beteiligt sind. Wer sie startet, und wie sie miteinander gekoppelt sind, ist bis heute unklar. Die Forscher haben immerhin zwei „biologische Uhren“ entdeckt, die das Lebensalter mitbestimmen: Die Telomere, kleine Abschnitte am Ende jedes Chromosoms. Für jede Zellteilung wird ein Satz Telomere verbraucht. Wenn die Zelle alle Kopierabschnitte aufgebraucht hat, beginnt sie zu altern und stirbt Der Stoffwechsel selbst.

Jedes Lebewesen scheint für eine bestimmte Stoffwechselleistung programmiert zu sein – ähnlich wie ein Auto eine gewisse Kilometerleistung erbringen soll. Ein Auto, das wenig fährt, verschleißt auch weniger. Siegfried Hekimis Wurmmutanten erreichen ihr hohes Alter dadurch, daß sie einfach langsamer leben. Fressen, Verdauen, Bewegen und Sex – alles läuft bei ihnen auf Sparflamme.

Diesen Stoffwechseltrick kann man sogar bei höheren Lebewesen ohne irgendwelche Mutationen herbeiführen. Der amerikanische Mediziner Prof. Richard Weindruch von der Universität Madison in Wisconsin setzt Mäuse und Ratten dazu auf eine Radikaldiät. Die Tiere erhalten nur noch zwei Drittel der normalen Kalorienzufuhr, aber alle notwendigen Spurenelemente und Vitamine. Die mageren Tiere leben gut ein Drittel länger als ihre wohlgenährten Artgenossen.

Da in ihren Zellen weniger Nahrung verarbeitet wird, bilden sich auch weniger schädliche Stoffwechselprodukte, zum Beispiel freie Radikale. Zu den vielen irreparablen Schäden an Proteinen, DNA und Mitochondrien kommt es bei ihnen sehr viel später. Andererseits verspüren sie keine große Lust, sich fortzupflanzen.

Ob sich diese Methode der Lebensverlängerung auch für Menschen eignet, ist noch nicht geklärt. George Roth vom Nationalen Altersforschungsinstitut der USA hat gerade eine Versuchsreihe mit Affen begonnen. „In keinem Fall sollten junge Menschen mit einem Selbstversuch vor dem zwanzigsten Lebensjahr beginnen“, warnt Weindruch, der sich selbst eine gemäßigte Variante der Diät verordnet hat.

Sollte die Kalorienreduktion tatsächlich das Leben beim Menschen verlängern, dann wäre sie die erste Methode, die wirklich Jahre an die biologisch programmierte Lebensspanne hängt.

Denn auch wenn heute über 70jährige erfolgreich operiert werden, so haben die meisten bisherigen Errungenschaften die absolute Lebenserwartung von Senioren kaum verändert. Ein Mensch, der es geschafft hat, 90 Jahre zu überleben, hatte im 18. Jahrhundert noch durchschnittlich zweieinhalb Jahre vor sich, heute sind es etwas über drei Jahre. „Um es deutlich zu sagen: Es ist nicht so, daß die Menschen viel älter werden als früher“, stellt Prof. Roland Prinziger fest, Stoffwechselphysiologe an der Universität Frankfurt. „Es haben nur mehr Menschen die Chance, tatsächlich 80 oder 90 Jahre alt zu werden.“

Die durchschnittliche Lebenserwartung wird also durch Fortschritte in der konventionellen Medizin nicht unbegrenzt steigen. „Selbst wenn wir die wichtigsten Krankheiten, an denen alte Menschen heute sterben, in Zukunft heilen können – also Krebs und Herz-Kreislauf-Leiden – werden wir höchstens noch 13 Jahre im Durchschnitt gewinnen“, ist der Gerontologe Prof. Dieter Platt von der Universität Erlangen-Nürnberg überzeugt.

100 Kerzen auf der Torte werden also für die nächste Generation keine Ausnahme mehr sein. Zwar tickt schon heute für einzelne Menschen die Lebensuhr länger. Aber nach allen bisherigen Erkenntnissen markiert Jeanne Calment mit ihren 122 Jahren das Maximalalter, das Menschen aufgrund ihrer Biologie erreichen können – zumindest solange, bis auch bei Menschen die genetischen Schalter gefunden werden, die schon heute die Lebensspannen von Würmern und Pilzen vervier- und verfünffachen.

Gen-Egoismus läßt Frauen älter werden

Es ist nicht daran zu rütteln: Frauen werden älter als Männer, und sie bleiben länger fit – weltweit, in Industrienationen und bei Naturvölkern. Auch bei vielen Tieren findet man mehr alte Weibchen als Männchen. Was begünstigt dieses Ungleichgewicht in der Natur?

Die Evolutionsbiologie hat darauf einige überraschende Antworten. Sie drehen sich – wie sollte es anders sein – um Sex und Nachwuchs. Die Evolution fördert alle Körpereigenschaften, die reichlichen und gesunden Nachwuchs ermöglichen, und so die eigenen Gene erfolgreich in die nächste Generation bringen. Für Männer und Frauen sehen die Grundvoraussetzungen ganz unterschiedlich aus: Das Kinderkriegen ist für das weibliche Geschlecht meistens mühselig und gefährlich. Da es viel Energie in Anspruch nimmt, übernehmen bei vielen Tierarten agile Großmütter die Aufgabe, dafür zu sorgen, daß die Geborenen auch überleben und wieder Kinder bekommen können. Indem sie ihre Enkel beschützen, sorgen sie erfolgreicher für den Erhalt ihrer Gene, als wenn sie im hohen Alter noch selbst Kinder gebären würden.

Für Männer sieht die Situation anders aus: Kinderzeugen ist ausgesprochen einfach, und wer seine Gene möglichst breit streuen möchte, tut gut daran, sich oft zu paaren. Auch wenn sich das Männchen nicht um alle Nachkommen kümmern kann, werden schon genug durchkommen. Seitensprünge zahlen sich also – evolutionsbiologisch gesehen – für Männer immer aus. Darum verwenden männliche Ratten, Steinböcke und Menschen viel Zeit darauf, dem weiblichen Geschlecht zu imponieren. Sie legen sich eindrucksvolle Muskeln zu, glänzen durch sportliche Leistungen und kämpfen hart um sozial angesehene Positionen. Kurz gesagt: sie stehen in ihren „besten Jahren“ ständig unter Volldampf – und verbrauchen dabei, an der durchschnittlichen Lebenserwartung der Frauen gemessen, Energie für sieben Jahre.

Für Männer, denen das natürliche Schicksal des früheren Todes nicht gefällt, gibt es eine Alternative: Kastraten leben im Durchschnitt 14 Jahre länger als ihre Geschlechtsgenossen.

Hoffnung in der Thermoskanne

Für die ägyptischen Pharaonen stand es fest: Es gibt ein zweites Leben nach dem Tod. Im Jenseits bei den Göttern würde ihr Geist wieder mit ihrem Leib vereinigt. Der Körper mußte also nach dem neuesten Stand der Forschung für die bessere Welt konserviert werden. 55 Menschen der Jetztzeit sind ihren antiken Vorbildern bisher gefolgt, nur daß High-Tech heute nicht mehr Einbalsamierung, sondern Kryotechnik heißt.

Die Körper – bei einigen auch nur der abgeschnittene Kopf – ruhen bei minus 196 Grad in Thermoskannen mit flüssigem Stickstoff. „Dewars“ heißen die Sarkophage der modernen Welt, und das zweite Leben soll nicht bei den Göttern, sondern in der Zukunft stattfinden. Etwa 120000 US-Dollar kostet diese Hoffnung. US-amerikanische Stiftungen wie Alcor oder TransTime bieten den Service an.

Die „kryonisch Suspendierten“, wie die Tiefkühltoten genannt werden, warten auf eine Zeit, in der alle Krankheiten heilbar sind und das Altern besiegt ist. Molekulare Maschinen – gefertigt per Nanotechnik – sollen dann durch ihre Blutbahnen rauschen und verkalkte Arterien freibohren, geschädigte Gene flicken, Krebsgeschwülste zerstören und Gehirnschlacken abtragen. Die Neurosuspendierten, bei denen nur der Kopf eingefroren wurde, hoffen gleich auf einen ganz neuen Körper für ihr Gehirn, der aus ihren Zellen geklont werden soll.

Das ist bisher Science fiction. Es sind nicht nur die ungelösten Probleme der Medizin, die das Schicksal der eiskalten Schläfer in Frage stellen. Tieffrieren ist zwar das schonendste Verfahren, um Organismen zu konservieren, aber es funktioniert bisher nur für Einzelzellen oder kleine Zellverbände. Seit Jahren werden etwa menschliche Embryonen für das spätere Einpflanzen in eine Gebärmutter erfolgreich eingefroren und wieder aufgetaut. Aber kein größeres Lebewesen oder gar ein Säugetier hat eine längere Tiefkühlphase je unbeschadet überstanden. Obwohl die Kryotechniker die Leichen – in Tierversuchen auch lebende Tiere – sehr langsam tiefkühlen, entstehen so große Temperaturunterschiede, daß die Organe und Knochen unter der Gewebespannung zerbrechen. Sogar Anhänger der Kryomedizin gestehen, daß die Reparatur der Gefrierschäden ungleich schwieriger sein wird, als die eigentliche Todesursache zu beseitigen.

Altersrekorde…

Die größten Tiere werden nicht die ältesten, wie die Flußperlmuschel beweist, aber gemessen an der Lebenserwartung vieler Bäumen ist jedes Tier wenig mehr als eine Eintagsfliege.

…im Tierreich

Bienenkönigin 30 Jahre Bandwurm 35 Gorilla 60 Riesensalamander 65 Elefant 77 Hummer 80 See-Anemone 90 Flußperlmuschel 100 Gänsegeier 118 Gelbhaubenkakadu 120 Mensch 122 Stör 150 Riesenschildkröte über 180

…von Bäumen

Linde 1990 Jahre Scheinzypresse 3000 Eibe 3000 Mammutbaum 4000 Das älteste bekannte Lebewesen der Welt ist eine Grannenkiefer (Pinius aristata) in Kalifornien mit 4600 Jahren.

…bei Pilzen

Während die oberirdischen Fruchtkörper der Pilze oft nur wenige Tage existieren, überlebt das Myzel im Boden zum Teil Jahrtausende. Schätzungen belaufen sich auf 2000 bis 5000 Jahre für einige Arten.

Thomas Willke

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Ter|ra|my|cin  〈n. 11; unz.; fachsprachl.〉 = Terramyzin

Me|ta|so|ma|to|se  〈f. 19; Geol.〉 Umwandlung von Gestein durch Austausch von Mineralien infolge chemischer Prozesse, die durch die Zufuhr heißer Dämpfe od. Lösungen ausgelöst werden [<Meta… ... mehr

Io|ni|sie|rung  〈f. 20; unz.; Phys.〉 = Ionisation

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