Biogerontologie

Der Ausdruck Seneszenz leitet sich von dem lateinischen Wort senescere für alt werden ab. Die Seneszenz in wissenschaftlicher Hinsicht beschreibt im Allgemeinen nicht reversible biologische Vorgänge und Veränderungen innerhalb eines lebenden Systems, die schlussendlich zwingend mit dem Tod des Systems enden. Altern und damit die Seneszenz sind die Hauptursachen dafür, dass biologische Systeme wie einzelne Zellen oder komplexe Lebewesen mit der Zeit sterben. Seneszenz-Vorgänge spielen des Weiteren eine unverzichtbare Rolle im Stoffwechsel jeder einzelnen Zelle. Die Biogerontologie unterscheidet mittlerweile über 300 verschiedene Formen von Alterungsprozessen.

Es handelt sich dabei um das biologische Altern, welches auch als physiologisches Altern bezeichnet wird und in jeder Zelle von Lebewesen ablaufen kann. Das Vorliegen einer Grunderkrankung ist dabei nicht notwendig, die Alterungsprozesse laufen ebenso in völlig gesunden Zellen ab. Das biologische bzw. physiologische Altern setzt für den entsprechenden Organismus die maximale Lebensspanne fest – es wirkt limitierend auf die Lebenszeit. Es werden in diesem Zusammenhang oft Fragen gestellt, wieso es überhaupt zu einem Alterungsprozess kommt bzw. wo die biologisch, physiologisch und biochemisch klar definierbare Ursache für das Beginnen der Alterungsvorgänge liegt. Eine genaue Antwort hierfür kann bis heute nicht eindeutig gegeben werden. Es existiert gleichwohl eine Vielzahl von Theorien zum Thema Alterungsprozesse, von denen allerdings keine einen letzen wissenschaftlichen Beweis enthält. Gemeinsam ist fast allen Alterungstheorien, dass sie von folgenden biologischen Sachverhalten als Gründe für das Altern ausgehen:

• evolutionsbiologische Fakten (Selektion, Mutation, natürliche Auslese)
• Verschleißtheorien, Abnutzungstheorien (passives Altern)
• Theorien aus dem Bereich der Zellbiologie (Diskussion von genetischen Faktoren)
• Alterungstheorien, die sich auf den Energieverbrauch des Organismus beziehen
• Die Calorie-Restriction-Hypothese: Je mehr ein Lebewesen in Bezug auf sein Körpergewicht isst, desto kürzer ist die zu erwartende Lebensdauer

Für die ständige Erneuerung von Zellproteinen und sonstigen Bestandteilen sind die Öffnung der DNA-Doppelstränge und deren Replikation notwendig. Das Öffnen der Doppelstränge übernehmen Helikasen. Diskutiert wird hier, ob der Gehalt an Helikasen im Körper eventuell mit steigender Lebenszeit nachlassen könnte, so dass die Reparaturmechanismen der Zellen immer weniger effektiv sind. Menschen, die am Werner-Syndrom erkrankt sind, unterliegen einem sehr raschen Alterungsprozess. Hier liegt ein Defekt eines Helikase-Proteins vor.

Eine der ganz häufig genannten Effekte des Alterungsprozesses ist die Tätigkeit von freien Radikalen. Dabei handelt es sich um hochreaktive Sauerstoffatome mit einem ungepaarten Elektronenpaar. Diese freien Radikalen haben die Fähigkeit, DNA-Abschnitte zu beschädigen und damit eine Alterung der Zelle zu beschleunigen. Radikalfänger sind Moleküle wie Harnsäure und verschiedene Vitamine. Unter Umständen kommt es im Alter zu einer Abschwächung der Reparaturmechanismen, so dass die freien Radikale ihre schädliche Wirkung stärker entfalten können. Die Einnahme der Vitamine A, C und E als Radikalfänger wird häufig angepriesen, obwohl eine verlangsamende Wirkung dieser Stoffe auf den zellulären Alterungsprozess nicht belegt werden konnte.