Was passiert in mit Zellen beim Altern?
Ich weiß das sie langsamer arbeiten und der Zelltod programmiert ist durch die Verkürzung der DNA, aber was passiert auf Teilchenbasis, dass es überhaupt dazu kommt? Wie können Nervenzellen viel länger leben als andere Körperzellen und was ist der Unterschied zu Einzellern, die sich theoretisch unendlich teilen können?
1 Antwort
na ja diese "Einzellerqualitäten" der potentiellen Unsterblichkeit haben bei uns noch die Ei- und Samenzellen behalten. Sie sind unsterblich geblieben, falls es Nachkommen gibt. Da in ihnen die Telomerase, die die Chromosomenenden stabilisiert, noch aktiv ist. Daraus erwächst eine gewisse Begehrlichkeit nach dieser Enzymfunktion, auch in Körperzellen, in denen sie abgeschaltet ist, jedoch wäre das auch kein Allheilmittel.
Der Schritt zur Vielzelligkeit hat alle nicht mehr direkt an der Fortpflanzung beteiligten Zellen, also die "Körperzellen", zum sterben verurteilt, da in ihnen die Telomerase abgeschaltet wurde, mit der die Chromosomen "gewartet" werden. So dass sie nach vielen Zellteilungen ohne Wartung unter DNA-Schwund an ihren Enden leiden. Und damit ist es für den Körper bereits bei Geburt vorgesehen, bei variabler Lebenszeit, durch besagte Verkürzung der Enden, deren Schwund auch stressabhängig unterschiedlich stark zu sein scheint, letztendlich zu sterben.
Telomere sind Chromosomenenden aus einfachen Wiederholungseinheiten der DNA. Sie werden von DNA-abbauenden Enzymen nicht angegriffen. Außerdem ergeben sich an den Enden der Chromosomen bei der Verdopplung der DNA DNA-Verluste, da der Replikationskomplex das DNA-Ende nicht ganz durchreplizieren kann. Es bleibt also bei jeder Zellteilung eine Lücke am Ende des Chromosoms. Diese DNA-Verluste fallen in den Bereich der Telomersequenzen und bleiben daher über die normale Lebenszeit ohne Folgen.
Telomere sichern daher das Überleben der Chromosomen und puffern die DNA-Verluste von Zellteilungen. Da sich die Telomere dabei langsam verkürzen, verringert sich damit unsere Lebenszeit. Denn sind die Telomere verbraucht, werden wir sterben. Die Telomere sind also einerseits Schutz der Chromosomenenden, andererseits ohne regelmäßige Wartung, eine in das Erbgut eingebaute biologische Uhr.
Jedoch sind Altern und Tod nicht unbedingt auf eine Ursache zurückzuführen, sondern ein multikausaler Prozess, den wir noch lange nicht hinreichend verstanden haben.
Er beruht ebenso auf anderen zellulären und molekularen Vorgängen, wie oxidativem Stress, eine Schädigung durch reaktive Sauerstoffspezies, die im Stoffwechsel auftreten, die Fähigkeit von Zellen, sich davor zu schützen.
Die Anreicherung falsch prozessierter oder gefalteter Proteine, denken wir an Alzheimer, wo es in Nervenzellen zu fehlerhaften Proteinzusammenlagerungen und -ablagerungen (Plaques) kommt, die ein gesunder Jüngerer nicht hat und die Symptom des Untergangs von Nervenzellen und damit verbundener Gehirnleistungen sind.
Das Auftreten von Mutationen, speziell in an intrazellulären Signalwegen beteiligten Genen (Protoonkogene) und das Auftreten ihrer veränderten Genprodukte (z.B. aktive Proteinkinasen), die einen Verlust der Zellteilungskontrolle bedeuten können und Tumore entstehen lassen, so dass Krebs entsteht.
Eine Schwächung der Mitochondrien. Diese kleinen Untermieter haben wir ja einst in die Zellen geholt, vor 1,5 Milliarden Jahren und sie bedeuten ein großes Plus für unseren Energiestoffwechsel. Da brauchen wir uns nichts vorzumachen, wir könnten sonst unmöglich so leben, wie wir leben. Andererseits hat dieser kleine ehemals selbständige Organismus immer noch eine eigene DNA. Die meisten Gene sind zwar inzwischen in den Zellkern verlagert worden, aber es gibt noch einen Grundbestand und da Mitochondrien mit ihrer Atmungskette viel mit Sauerstoff zu tun haben und bei der Aktivität ebenfalls DNA-schädigende Sauerstoffradikale entstehen könnten, die zu einer Schädigung mitochondrialer DNA führen könnten und damit könnte das zu Alterung und Tod der Mitochondrien führen. Sie sind ein Lottogewinn, aber nach Meinung mancher Wissenschaftler auch eventuell eine Achillesferse unserer Zellen zugleich. Denn wenn die Mitochondrien aufgegeben werden müssten, stirbt auch unweigerlich die Zelle.
Daher finde ich es auch größenwahnsinnig Menschen "unsterblich" machen zu wollen oder ihnen für dieses angebliche Ziel Geld aus der Tasche zu leiern, wie man heutzutage nicht selten lesen kann. Diese Leute sind nicht in der Lage Alterung und Tod zu kontrollieren, denn dazu fehlen ihnen schlicht das Wissen und die Fähigkeiten. Und bis sie selbst unter der Erde liegen, wird sich daran auch nicht viel ändern. Daher sollte man das Geld lieber für Lebensqualität ausgeben.