Telomere: Können sie unser biologisches Alter bestimmen?

Wie alt bin ich wirklich?

Es ist eine Kernfrage des Lebens: Wie alt werde ich und bleibe ich bis ins hohe Lebensalter fit und gesund? Wissenschaftler versuchen seit vielen Jahrhunderten, Antworten auf diese Frage zu finden. Bereits in der Antike gab es erste Beobachtungen und Hypothesen zum Alterungsprozess. Ein Meilenstein wurde schließlich 1953 durch die Entschlüsselung der DNA erreicht, die bis heute die Grundlage der Genforschung ist. Im Jahr 2009 bekamen drei Biologen für ihre Erforschung der Telomere und des Enzyms Telomerase den Nobelpreis der Medizin. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse ist es heute möglich, einen Test zur Bestimmung des biologischen Alters durchzuführen. 

Der individuelle Alterungsprozess variiert stark und das biologische Alter eines Menschen stimmt oft nicht mit seinem chronologischen Alter in Lebensjahren überein. Schädliche Einflüsse können die Alterung beschleunigen und zu typischen Alterskrankheiten führen. Dies kann sich auch auf die Lebenserwartung auswirken.

Der Alterungsprozess verläuft bei jedem Menschen anders

Das Altern des menschlichen Körpers ist ein progressiver Prozess, der durch die Zellalterung bestimmt wird. Die Anpassungs- und Widerstandsfähigkeit des Organismus nimmt im Laufe des Lebens ab – und damit auch die Funktionsfähigkeit der Organe. Oft entstehen im höheren Lebensalter chronische Erkrankungen – häufig handelt es sich dabei um Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs oder neurodegenerative Erkrankungen wie Demenz oder Parkinson. 

Allerdings führt die natürliche Zellalterung nicht zwangsläufig zur Entstehung solcher Krankheiten. Stattdessen verläuft der Alterungsprozess bei jedem Menschen individuell und wird neben der Genetik auch durch viele weitere Faktoren beeinflusst. 

Was beeinflusst unsere Lebenserwartung?

Die Gene beeinflussen die Lebenserwartung zu etwa 20 %. Der Lebensstil spielt jedoch eine weitaus bedeutendere Rolle für die Gesundheit und damit auch für die Lebenserwartung.

Die Alterung wird unter anderem durch folgende Lebensstilmerkmale negativ beeinflusst: 

• Mangelernährung
• Suchtmittelkonsum (Rauchen, Alkohol)
• Bewegungsmangel
• Stress (Schlaflosigkeit, Schichtarbeit) 

Biologisches oder chronologisches Alter: Was ist der Unterschied?

Die Antwort auf die Frage: "Wie alt bin ich?", scheint zunächst simpel: Man berechnet die Lebensjahre ausgehend vom Tag der Geburt. Allerdings spiegelt das chronologische Lebensalter häufig nicht wider, wie fit und gesund ein Mensch tatsächlich mit 50, 60 oder 80 Jahren wirklich ist. Entscheidend ist daher der Blick auf das biologische Alter. 

Das biologische Alter lässt sich am besten mit dem körperlichen Alterszustand beschreiben und dem tatsächlichen Funktionszustand des Organismus. Für die Bestimmung sind verschiedene Indikatoren definiert, die eine genauere Aussage über die tatsächliche Leistungsfähigkeit des Organismus zulassen. Zu diesen Indikatoren gehören unter anderem der Blutdruck, das Seh- und Hörvermögen sowie die Beweglichkeit der Gelenke. Darüber hinaus kann die Bestimmung spezifischer Biomarker der Bestimmung des biologischen Alters dienen. Dazu zählt auch die Telomerlänge in den weißen Blutkörperchen (Leukozyten), die anhand einer Blutprobe im Labor gewonnen werden können und eine wichtige Funktion für unser Immunsystem haben.

Was sind Telomere?

Als Telomere werden die Endstücke unserer Chromosomen bezeichnet. Ähnlich zu Plastikenden an Schnürsenkeln, die ein Ausfransen verhindern, schützen Telomere die Chromosomen vor Schädigungen. Sie setzen sich aus wiederholenden DNA-Abschnitten und Proteinen zusammen und spielen eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der genetischen Stabilität. 

Welche Rolle spielen Telomere bei der Alterung? 

Die Telomere sind insbesondere bei dem Prozess der Zellteilung ausschlaggebend hinsichtlich der DNA-Stabilität. Allerdings sind menschliche Zellen nicht in der Lage, sich beliebig oft zu teilen. So ist die Teilungsfähigkeit laut dem Wissenschaftler Leonhard Hayflick, der Experimente mit humanen Zellen durchführte, auf 50- bis 60-mal im Leben festgelegt („Hayflick-Limit“). Dies geht auf eine Verkürzung der Telomere bei jeder Zellteilung zurück. Je häufiger sich also die Zelle teilt, desto öfter verkürzen sich somit auch die Telomere.

Man geht davon aus, dass Telomere aus ca. 7.000 bis 12.000 Basenpaaren bestehen, die sich zu wiederholenden TTAGGG-Sequenzen zusammensetzen. Mit jeder Zellteilung werden es etwa 25 bis 200 Basenpaare weniger. Sobald die Telomere eine kritische Länge erreicht haben, können sie sich nicht weiter teilen. Die Zelle beginnt nun zu altern oder stirbt ab. Somit senkt eine Verkürzung der Telomere auch die Regenerationsfähigkeit von Geweben im Körper. 

Bei jeder Zellteilung verkürzen sich die Telomerenden. Bei Erreichen einer kritischen Telomerlänge stellen die Zellen ihre Teilungsaktivität ein und gehen in einen Ruhezustand über oder sterben ab.

Das Enzym Telomerase als Gegenspieler der Zellalterung 

Die Telomerase ist ein Enzym mit der besonderen Fähigkeit, die Telomere in bestimmten Zellen zu verlängern. Dadurch wirkt sie dem natürlichen Abbau dieser Schutzstrukturen entgegen. Die Telomerase hilft somit den fortschreitenden Verlust der Telomere während der Zellteilung zu verringern und so die Zellstabilität zu erhalten.

Aus diesem Grund wird die Telomerase auch als das "Unsterblichkeitsenzym" bezeichnet. Da das Enzym allerdings nur in bestimmten Zellen vorhanden und aktiv ist, bleibt echte Unsterblichkeit für den Menschen jedoch tatsächlich weiterhin unerreichbar. Insbesondere für Keimzellen und für Stammzellen von Geweben, die sich ständig erneuern, ist die Telomerase essenziell. Körperzellen ohne Telomerase büßen hingegen bei jedem Teilungsvorgang schrittweise ihre Teilungs- und Funktionsfähigkeit ein und altern.

Hinweis: Die Anti-Aging-Medizin ist schon seit langer Zeit auf das Enzym Telomerase aufmerksam geworden. Aktuell wird daran geforscht, wie es gelingen kann, die Telomerase in somatischen Zellen zu aktivieren, um den Erhalt diesen Zellen zu unterstützen. Gelingt dies, dann könnten beispielsweise Regenerationsprozesse wie sie in der Haut stattfinden, unterstützt und die Lebensspanne der Zellen verlängert werden. 

H2: Was beeinflusst die Länge der Telomere?

Wenn die Länge der Telomere also einen direkten Einfluss auf die Lebenserwartung bzw. das biologische Alter hat, ergeben sich folgende Fragen: Kann man die Telomerlänge selbst beeinflussen und wenn ja, wie? 

Die Länge der Telomere ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Neben der genetischen Veranlagung spielen auch Lebensstil und Umweltfaktoren eine wichtige Rolle. Stress, eine ungesunde Ernährung, Rauchen und mangelnde körperliche Aktivität können dazu beitragen, dass die Telomere schneller abgebaut werden. Wer also seine Lebenserwartung positiv beeinflussen und die Länge der Telomere erhalten möchte, sollte sich für einen möglichst gesunden Lebensstil entscheiden. 

H2: Auswirkungen von Lifestyle-Faktoren auf die Telomerlänge

Im Rahmen wissenschaftlicher Studien zur Bestimmung des biologischen Alters wurde nachgewiesen, dass der Alterungsprozess durch gesunde Verhaltensgewohnheiten verzögert werden kann. Jedoch ist bislang noch unklar, ob dieser Effekt auf eine aktive Verlängerung der Telomerenden oder eine geringere Abnahme der Telomerlängen durch einen gesünderen Lebensstil zurückzuführen ist. 

Tipps für einen gesunden Lebensstil:

- ausreichende Versorgung mit Vitaminen und Mineralstoffen

- regelmäßige körperliche Bewegung 

- gesunde und vollwertige Ernährung

- vermeiden und Abbau von Übergewicht (Adipositas)

- Antioxidantien zum Schutz vor freien Radikalen

- Verzicht auf Rauchen und Alkohol

H2: Kann man mit einem Telomere Test das biologische Alter berechnen?

Ein wichtiger Biomarker für die Ermittlung des biologischen Lebensalters ist die Telomerlänge in den Leukozyten. Je kürzer die Telomere sind, desto geringer ist die Teilungskapazität und somit auch die Leistungsfähigkeit dieser Immunzellen. Folglich steigt in diesem Fall auch die Anfälligkeit für Krankheiten. 

H3: Telomere messen: So funktioniert die Bestimmung der Telomerlänge 

Für den Telomere Test von medivere wird im Labor eine Blutprobe genutzt, um die DNA aus den enthaltenen weißen Blutkörperchen (Leukozyten) zu extrahieren. Diese DNA dient als Material für die Längenbestimmung zweier unterschiedlicher DNA-Abschnitte. Zuerst werden die DNA-Abschnitte mithilfe der PCR-Technik (Polymerase-Kettenreaktion) vervielfältigt. Daraufhin wird die Länge der Telomere bestimmt, die aus wiederholenden TTAGGG-Sequenzen besteht. Als Vergleichsmaßstab dient die Länge eines bestimmten Gens, dem Single-Copy-Gen, das bei jedem Menschen eine konstante Länge aufweist. Das sogenannte T/S-Verhältnis gibt letztendlich Aufschluss über die relative mittlere Länge der Telomere (LTL).

Die individuellen Testergebnisse werden abschließend mit den Daten von Personen aus derselben Altersgruppe verglichen. Anhand der Durchschnittswerte erfolgt eine Einordnung der eigenen Ergebnisse, wodurch das biologische Alter bestimmt werden kann. 

H3: Welche Antworten liefert der Telomere Test über das biologische Alter? 

Mittels eines Telomere-Tests lässt sich die Länge der Telomere bestimmen, was Rückschluss auf das biologische Alter der Testperson ermöglicht. Wer sich testen lässt, erhält somit eine Antwort auf die Frage „Wie alt bin ich wirklich?“. Die Testergebnisse können daher ein Motivator dafür sein, gesundheitsfördernde Maßnahmen zu ergreifen. Es lohnt sich in diesem Fall, den Telomere Test nach einem gewissen Zeitraum zu wiederholen, um den Einfluss der veränderten Lebensgewohnheiten auf das biologische Alter zu überprüfen.