Wie jung wir aussehen und wie alt wir werden, hängt von vielen Faktoren ab. Seit einiger Zeit deutet sich aber an, dass es insbesondere die Telomere sind, die mit Blick auf alternde Zellen eine zentrale Rolle spielen und den Alterungsprozess maßgeblich beeinflussen. Was genau hinter dem neuen Super-Star der Anti-Aging Forschung steckt und wie Du die Telomere schützen kannst, erfährst Du hier.
Was sind Telomere?
Telomere sind die Enden der Chromosomen, den Trägern unseres Erbmaterials, das sich im Zellkern jeder menschlichen Zelle befindet. Chromosomen bestehen aus einer sich wiederholenden DNA-Sequenz mit bis zu 12.000 Basenpaaren und DNA-bindenden Proteinen.
Telomere haben die Funktion, die Chromosomen während der Zellteilung zu stabilisieren. Gleichzeitig schützen sie die in den Chromosomen enthaltene DNA vor Schäden. Daher werden Telomere gerne auch als „Schutzkappen“ der Chromosomen bezeichnet.
Bei jeder Zellteilung geht im Rahmen der sogenannten DNA-Replikation ein Teil der Telomere verloren. Mit zunehmendem Alter weisen die Chromosomen folglich immer stärker verkürzte Telomere auf. Da in den Schutzkappen keine lebenswichtigen Gene sind, kann der Mensch das Schrumpfen der Telomere bis zu ein einem gewissen Grad verschmerzen. Sind die Telomere allerdings so kurz, dass sie ihre Schutzfunktion nicht mehr aufrechterhalten können, wird die Zelle funktionsunfähig.
DNA-Replikation – warum es zur Telomer-Verkürzung kommt
Damit eine Zelle ihr Erbmaterial an die nächste Generation weitergeben kann, muss bei der Zellteilung eine Kopie der DNA erstellt werden (sogenannte DNA-Replikation). Dafür wird der DNA-Doppelstrang aufgetrennt und es werden Startmoleküle (RNA-Primer) an die einzelnen DNA-Stränge angelagert. Das Enzym DNA-Polymerase heftet sich anschließend den RNA-Primer an und ergänzt die Einzelstränge mit komplementären DNA-Molekülen wieder zu einem Doppelstrang.
Bei diesem Vorgang gibt es allerdings eine Schwierigkeit. Die DNA-Polymerase kann nur in eine Richtung, die sog. 5´-3´-Richtung, arbeiten. Die Einzelstränge sind aber entgegengesetzt angeordnet. Damit auch am DNA-Strang, der in die 3´-5-Richtung verläuft (sogenannter Folgestrang) eine Replikation stattfindet, müssen immer wieder neue RNA-Primer für die DNA-Polymerase eingesetzt werden. Anstatt eines kontinuierlichen Strangs entstehen daher viele kurze DNA-Abschnitte (sog. Okazaki-Fragmente).
Ist die DNA vollständig erstellt, werden die Primer abgebaut und durch DNA-Bausteine ersetzt. Mit Ausnahme des RNA-Primers am äußersten 5´-Ende des Folgestrangs – hier bleibt eine Lücke. Das Telomer ist an dieser Stelle verkürzt.
Alterungsprozess – Telomere verkürzen sich
Die Verkürzung der Telomere ist ein natürlicher Prozess, den unsere Chromosomen bei jeder Zellteilung durchlaufen. Je häufiger sich Zellen teilen und je älter wir werden, desto mehr Basenpaare gehen verloren. Die Telomerlänge wird daher auch als Marker für das biologische Alter gesehen (im Gegensatz zum chronologischen Alter, das wir als Zahl definieren).
Unterschreitet die Zelle ihre kritische Telomerlänge, wird häufig der programmierte Zelltod (Apoptose) oder der „Ruhestand“ (Seneszenz) eingeleitet. Seneszente Zellen können sich nicht mehr teilen und verharren. Werden sie nicht rechtzeitig beseitigt, setzen sie gewebsschädigende Stoffe frei, die chronische Entzündungen fördern und den Organismus altern lassen. Wir bekommen Falten, verlieren an Muskelmasse und unser Immunsystem schwächelt. Gleichzeitig steigt das Risiko für altersbedingte Krankheiten.
Forschungsarbeiten der letzten Jahre deuten z. B. darauf hin, dass die Verkürzung der Telomerlänge die Struktur des Gehirns beeinflusst und mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson in Verbindung steht. Auch bei der Entstehung von Krebs, metabolischen Erkrankungen (z. B. Typ-2-Diabetes), Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Osteoporose und anderen Krankheiten scheint die Telomerlänge eine große Bedeutung zu haben.
Telomere und Telomerase
Je nach Zellart ist das Stadium der Zellalterung nach rund 50 bis 60 Zellteilungen erreicht (sog. Heyflick-Grenze), womit die Teilungsfähigkeit der Zellen verloren geht. Interessanterweise ist die limitierte Anzahl an Zellteilungen aber nicht bei jeder somatischen Zelle zu beobachten. Während der Embryonalentwicklung beispielsweise müssen sich Zellen viel häufiger teilen. Und auch im erwachsenen Körper gibt es Zellen, die sich permanent vervielfachen können, darunter Stammzellen regenerierender Gewebe.
Doch woran liegt das? Die Antwort scheint darin begründet zu sein, dass diese Zellen ein Enzym besitzen, dass die Verkürzung der Telomere verhindert und sogar für ihre Verlängerung sorgt. Die Rede ist von der Telomerase, deren Funktion in den 1980ern detailliert von der Forscherin Carol Greider beschreiben wurde. Im Jahr 2009 bekam sie gemeinsam mit Elizabeth Blackburn und Jack Szostak sogar den Nobelpreis für Medizin für ihre bahnbrechenden Arbeiten an der Telomerase überreicht.
Die Wissenschaftler konnten u. a. zeigen, dass die Telomerase RNA besitzt, die zur DNA der Telomere komplementär ist. Daher kann sich die Telomerase nach der DNA-Replikation an den DNA-Einzelstrang, der nicht vollständig ergänzt werden konnte, koppeln.
Neben dem RNA-Anteil besitzt die Telomerase eine Untereinheit, die als reverse Transkriptase arbeitet und das verkürzte Ende der Telomere verlängern kann5. Die Telomerase sorgt gewissermaßen für eine „Verjüngung" der Zelle.
Die Telomerase hat allerdings auch ihre Schattenseiten. In Krebszellen ist die Telomerase z. B. sehr aktiv, so dass sie sich immer wieder teilen können und ein Tumor entsteht.
Telomere schützen und pflegen
Auch wenn die Telomerase manchmal als „Jungbrunnen“ dargestellt wird, so bleibt es fraglich, ob eine gezielte Aktivierung des Enzyms tatsächlich sinnvoll ist. Immerhin scheint die Telomerase zwei Gesichter zu haben und auch nicht in allen humanen Zellen Aktivität zu zeigen.
Wenn wir gesund bleiben und vital älter werden möchten, sollten wir vielmehr darauf achten, die Telomere selbst zu schützen. Das können wir glücklicherweise auf ganz verschiedenen Wegen tun.
Zunächst einmal gilt es, die Faktoren, die zur Schädigung einer Zelle führen, weitestgehend zu reduzieren. Denn wenn wir der Zelle schaden, ist sie gezwungen, sich zum Zwecke der Schadensbegrenzung und Reparatur schneller zu teilen. Müssen Zellen sich häufiger erneuern, kommen sie entsprechend weniger lange mit der begrenzten Anzahl von Zellteilungen aus und büßen eher ihre Funktion ein. Der Alterungsprozess unserer Gewebe und Organe wird entsprechend beschleunigt.
Psychischer Stress beispielsweise kann durch die ständige Ausschüttung von Stresshormonen verschiedene oxidative und entzündliche Prozesse in Gang setzen, die zur Alterung unserer Zellen beitragen. Wer sich im Alltag also gezielte Auszeiten der Entspannung setzt und versucht achtsam mit sich und seinen Zellen umzugehen (z. B. durch mentales Training, Yoga usw.), tut nicht nur seiner Seele etwas Gutes, sondern pflegt auch seine Telomere. Neben chronischem Stress scheinen noch weitere Faktoren negative Auswirkungen auf die Länge der Telomere zu haben, darunter:
- Alkohol und Zigaretten
- Übermäßiger Verzehr von Zucker (insbesondere gezuckerten Softgetränken und stark verarbeiteten Lebensmitteln (v.a. verarbeitetes rotes Fleisch)
- Bewegungsmangel
- Zu wenig Schlaf bzw. schlechter Schlaf
- Übergewicht (insbesondere das „Bauchfett“, das Entzündungen und Insulinresistenz begünstigt)
- Umweltgifte
Die Vermeidung potenzieller Telomer Stressoren ist aber nicht unsere einzige Option, lange Telomere zu erhalten. Außerdem gibt es Hinweise, dass eine gesunde Ernährung die Telomere schützen kann und somit hilft, das Altern der Zelle hinauszuzögern.
Hier ein paar Tipps, wie Du deine Telomere pflegen kannst:
Setze auf frisches Obst und Gemüse
Da freie Radikale zu den Treibern der Telomerverkürzung gehören19, ist es naheliegend, dass eine Antioxidantien-reiche Ernährung den Telomeren guttut. Antioxidantien, auch als Radikalfänger bezeichnet, wie Vitamin C und Vitamin E, aber auch antioxidative sekundäre Pflanzenstoffe finden sich vor allem in pflanzlichen Lebensmitteln.
So ist es nicht verwunderlich, dass der Konsum von Obst und Gemüse in Studien positiv mit der Länge der Telomere assoziiert war. D.h. je mehr Obst und Gemüse wir verzehren, desto eher kann die Länge der Telomere erhalten bleiben.
Auch für einzelne sekundäre Pflanzenstoffe gibt es erste spannende Daten. Eine große amerikanische Studie zeigte beispielsweise, dass Personen, die höhere Carotenoid-Konzentrationen im Blut aufwiesen, längere Telomere hatten, als solche mit niedrigen Carotenoid Spiegeln. Carotinoide wie beta-Carotin, Lutein oder Zeaxanthin kommen vor allem in gelben, grünen und orangen Obst- und Gemüsesorten vor.
Integriere Lebensmittel mit Omega-3-Fettsäuren
Telomere sind nicht nur empfindlich gegenüber oxidativem Stress. Auch Entzündungen tragen maßgeblich zur Beschleunigung der Telomerverkürzung bei. Daher ist es sinnvoll, Antioxidantien mit antientzündlichen Inhaltsstoffen zu kombinieren. Oft weisen antioxidative Inhaltsstoffe, darunter auch viele Polyphenole aus Obst und Gemüse, auch anti-entzündliche Eigenschaften auf.
Darüber hinaus sollten wir in der in der Anti-Aging Küche aber jeden Fall auf Omega-3-Fettsäuren setzen. Die essenziellen Nährstoffe benötigt unser Körper nämlich, um entzündungsfördernde und entzündungshemmende Signalstoffen in Balance zu halten und chronische Entzündungen zu vermeiden. Erste Untersuchungen deuten zudem auf einen positiven Effekt für die Telomerlänge hin. Omega-3-Fettsäuren sind reichlich in fettem Fisch vorhanden. Aber auch Nüsse und Samen (insb. Walnüsse, Leinsamen, Hanfsamen) sowie daraus hergestellte hochwertige Pflanzenöle sind Lieferanten der wichtigen Fettsäuren.
Volle Kraft aus vollem Korn
Vollkornprodukte haben u.a. dank ihres Gehalts an Ballaststoffen zahlreiche Vorteile für unsere Gesundheit, darunter die Verbesserung der Verdauung oder die Kontrolle des Blutzuckerspiegels. Neuere Untersuchungen zeigen zudem, dass Ballaststoffe auch die Alterung der Zellen verlangsamen könnten.
Eine große amerikanische Studie zeigte im Jahr 2018, dass der zusätzliche tägliche Verzehr von 10 g Ballaststoffen (bezogen auf 1.000 kcal) mit einer Verlängerung der Telomere um 67 Basenpaare in Verbindung stand. Dies entsprach einer Abnahme des biologischen Alters um rund 4.3 Jahre.
Ballaststoffe scheinen demnach ein wahrer Jungbrunnen für den Mensch zu sein. Experten vermuten, dass dies u. a. daran liegen könnte, dass Ballaststoffe den Erhalt eines gesunden Darmmikrobioms fördern und dadurch Entzündungsprozesse eindämmen.
Genieße mit der mediterranen Ernährung auch im Alltag Urlaubs-Feeling
Die mediterrane Ernährung zeichnet sich durch einen hohen Anteil von Obst, Gemüse, Nüssen, Hülsenfrüchten und unverarbeiteten Vollkornprodukten aus. Gleichzeitig punktet sie durch die Verwendung hochwertiger Öle, einer niedrigen Zufuhr von gesättigten Fetten sowie moderatem Fischverzehr.
Die mediterrane Ernährung vereint also verschiedene Ernährungskomponenten, die den Alterungsprozess verlangsamen und ein langes Leben frei von Krankheit (Stichwort: „Longevity“) unterstützen können. Dementsprechend ist es nicht verwunderlich, dass sie auch mit dem Erhalt langer Telomere in Zusammenhang steht.
Sorge durch ausreichend Vitamin D auch bei deinen Telomeren für sonnige Zeiten
Vitamin D ist in den letzten Jahren ins Rampenlicht der Ernährungsforschung gerückt. Zahlreiche Untersuchungen haben inzwischen gezeigt, dass ein niedriger Vitamin D-Status das Risiko chronischer Erkrankungen erhöht. Auch für die Telomerlänge gibt es eindrucksvolle Daten, die nahelegen, dass eine gute Versorgung mit dem Sonnenvitamin mit einer längeren Telomerlänge einhergeht.
Es gibt also eine ganze Reihe von Möglichkeiten, wie wir mithilfe der Ernährung Anti-Aging auf Zellebene betreiben können. Kombinieren wir diese dann noch mit ausreichend Schlaf, Entspannungseinheiten und regelmäßigem, moderatem Sport, sollten wir und unsere Zellen für die schönen Jahren, die noch vor uns liegen, wunderbar gerüstet sein – mit positiven Auswirkungen auf das Altern.
