Lässt sich zelluläre Seneszenz durch Veränderungen des Lebensstils reduzieren?

Bewegung, Ernährung und Fasten könnten beeinflussen, wie viele seneszente Zellen sich im Körper ansammeln. Diese Zellen teilen sich nicht mehr, bleiben aber stoffwechselaktiv und können entzündungsfördernde Stoffe freisetzen. Lebensstiländerungen greifen in biologische Prozesse ein, die damit zusammenhängen. Wie stark sie die Zahl seneszenter Zellen beim Menschen tatsächlich verringern können und ob dadurch die gesunde Lebenszeit zunimmt, ist bislang jedoch nicht ausreichend geklärt.

Was zelluläre Seneszenz auf molekularer Ebene bedeutet

Zelluläre Seneszenz bezeichnet einen Zustand, in dem Zellen ihre Teilung dauerhaft einstellen, aber stoffwechselaktiv bleiben. Sie verlassen damit den Zellzyklus, sterben jedoch nicht unmittelbar ab und können im Gewebe verbleiben. Dort setzen sie unter anderem entzündungsfördernde Zytokine, Wachstumsfaktoren und Proteasen frei. Zytokine sind Botenstoffe des Immunsystems; Proteasen sind Enzyme, die Eiweiße abbauen.

Dieses Muster freigesetzter Stoffe heißt seneszenzassoziierter sekretorischer Phänotyp, kurz SASP. Es kann chronische Entzündungen und Funktionsstörungen von Geweben begünstigen. Auch das Fortschreiten altersassoziierter Erkrankungen wie Atherosklerose, Arthrose und neurodegenerativer Erkrankungen kann dadurch gefördert werden.

Mehrere Belastungen können Seneszenz auslösen:

DNA-Schäden aktivieren Kontrollmechanismen, die die Zellteilung stoppen. So soll verhindert werden, dass beschädigtes Erbgut vervielfältigt wird.
Telomere sind schützende Endkappen der Chromosomen. Unterschreiten sie durch Verkürzung eine kritische Länge, signalisiert dies, dass die Teilungsfähigkeit einer Zelle erschöpft ist.
Oxidativer Stress entsteht, wenn die antioxidativen Schutzmechanismen überfordert sind. Dabei können Zellbestandteile wie Fette, Eiweiße und Nukleinsäuren geschädigt werden.
Die Aktivierung von Onkogenen, also potenziell krebsfördernden Genen, kann Seneszenz als Schutzmechanismus gegen Tumoren auslösen. Sie soll eine unkontrollierte Zellvermehrung verhindern.

In jungen Organismen entfernt das Immunsystem seneszente Zellen meist effizient. Mit zunehmendem Alter lässt diese Immunüberwachung nach, sodass sich solche Zellen ansammeln können. Dabei kann eine Rückkopplung entstehen: SASP-Faktoren fördern die Seneszenz benachbarter Zellen und verstärken so Funktionsstörungen im Gewebe. Die Ansammlung seneszenter Zellen zählt zu den anerkannten Kennzeichen des Alterns. Deshalb wird untersucht, ob Maßnahmen, die ihre Anzahl verringern, auch die gesunde Lebenszeit verlängern könnten.

Wie zelluläre Seneszenz mit den Kennzeichen des Alterns zusammenhängt

Zelluläre Seneszenz verbindet mehrere grundlegende Alterungsprozesse. Sie kann aus vorausgehenden Schäden entstehen und ihrerseits weitere Funktionsstörungen auslösen. Zu ihren wichtigsten Auslösern gehören genomische Instabilität, also eine zunehmende Anfälligkeit des Erbguts für Veränderungen, und die Verkürzung der Telomere. Versagen DNA-Reparaturmechanismen oder unterschreiten Telomere eine kritische Länge, aktivieren Zellen Seneszenzprogramme, die der Tumorentstehung entgegenwirken sollen. Kurzfristig schützt das den Organismus. Bleiben seneszente Zellen dauerhaft bestehen, kann dieser Mechanismus jedoch nachteilige Folgen haben.

Über die Stoffe, die sie als Teil des SASP freisetzen, tragen seneszente Zellen außerdem zu chronischen Entzündungen im Alter bei. Dafür wird häufig der Begriff „Inflammaging“ verwendet. Dieses entzündliche Umfeld kann Funktionsstörungen der Mitochondrien beschleunigen, die in der Zelle zentrale Aufgaben bei der Energiegewinnung übernehmen. Es kann auch die Proteostase beeinträchtigen, also das Gleichgewicht zwischen Herstellung, Faltung und Abbau von Proteinen, und nährstoffabhängige Signalwege wie mTOR und AMPK verändern.

Auf diese Weise können sich verschiedene Alterungsprozesse gegenseitig verstärken. Seneszente Zellen können zudem die Funktion von Stammzellen und die Geweberegeneration beeinträchtigen und so zur Erschöpfung der Stammzellreserven beitragen. Wegen dieser wechselseitigen Beziehungen könnten Maßnahmen gegen seneszente Zellen mehrere Alterungsprozesse gleichzeitig beeinflussen.

Was die Ansammlung seneszenter Zellen fördert

Stoffwechselsignale und Nährstoffzufuhr

Ein dauerhafter Kalorienüberschuss und eine hohe glykämische Last können Seneszenz über mehrere Mechanismen begünstigen. Die glykämische Last beschreibt, wie stark eine verzehrte Kohlenhydratmenge den Blutzucker voraussichtlich beeinflusst. Erhöhte Glukose- und Insulinspiegel aktivieren mTOR, eine nährstoffabhängige Kinase, die das Zellwachstum fördert und die Autophagie hemmt. Bei der Autophagie baut die Zelle beschädigte Bestandteile ab und recycelt sie. Eine anhaltende mTOR-Aktivierung kann diesen Vorgang beeinträchtigen und damit ein Umfeld schaffen, das Seneszenz begünstigt.

Auch fortgeschrittene Glykierungsendprodukte, sogenannte AGEs, können über oxidativen Stress und Entzündungssignale Seneszenz auslösen. Sie entstehen unter anderem, wenn Zucker mit Proteinen reagiert. Kalorienrestriktion und intermittierendes Fasten können dagegen AMPK aktivieren, mTOR hemmen und die Autophagie verstärken. Der Abbau beschädigter Zellbestandteile bedeutet allerdings noch nicht, dass auch ganze seneszente Zellen entfernt werden.

Bewegung und mechanische Belastung

Regelmäßige körperliche Aktivität könnte auf mehreren Wegen dazu beitragen, dass sich weniger seneszente Zellen ansammeln:

Die Aktivierung von AMPK fördert die Autophagie und die mitochondriale Biogenese, also die Neubildung von Mitochondrien. Das kann die Erneuerung beschädigter Zellbestandteile unterstützen.
Weniger oxidativer Stress und DNA-Schäden können wichtige Auslöser der Seneszenz abschwächen.
Der vorübergehende Zellstress durch hochintensives Intervalltraining und Krafttraining kann DNA-Reparaturwege und antioxidative Schutzmechanismen aktivieren.
Eine verbesserte immunvermittelte Beseitigung könnte helfen, seneszente Zellen effizienter aus dem Gewebe zu entfernen.

In Tiermodellen konnte langfristiges Ausdauertraining Seneszenzmarker im Fettgewebe, in der Leber und in der Skelettmuskulatur verringern. Die Arbeit von Schafer und Kollegen untersucht speziell, wie Bewegung ernährungsbedingte Seneszenz im Fettgewebe beeinflusst: Exercise Prevents Diet-Induced Cellular Senescence in Adipose Tissue.

Chronischer Stress und Cortisolbelastung

Chronischer psychischer Stress kann über Glukokortikoid-Signalwege zur zellulären Seneszenz beitragen. Zu den Glukokortikoiden gehört das Stresshormon Cortisol. Bleibt der Cortisolspiegel dauerhaft erhöht, kann dies die Immunfunktion beeinträchtigen und die Beseitigung seneszenter Zellen erschweren. Zudem können oxidativer Stress und eine Verkürzung der Telomere begünstigt werden, beides mögliche Auslöser von Seneszenz.

Chronischer Stress wurde mit beschleunigtem epigenetischem Altern und stärker ausgeprägten Seneszenzmarkern in Immunzellen in Verbindung gebracht. Möglicherweise hängen diese Effekte von der Stärke und Dauer der Belastung ab: Über Jahre anhaltender Stress könnte sich zu einer größeren Seneszenzlast summieren.

Umwelteinflüsse

UV-Strahlung, Luftverschmutzung und Schwermetalle können durch DNA-Schäden und oxidativen Stress Seneszenz auslösen:

UV-Strahlung kann die DNA direkt schädigen und die Bildung reaktiver Sauerstoffverbindungen anregen. Beides kann Seneszenz in Hautzellen fördern und zur lichtbedingten Hautalterung beitragen.
Feinstaub aus der Luftverschmutzung kann Seneszenz in Lungen- und Gefäßzellen auslösen. Damit kann er zu Prozessen beitragen, die bei chronisch obstruktiver Lungenerkrankung und Atherosklerose eine Rolle spielen.
Schwermetalle wie Cadmium und Blei können die Funktion der Mitochondrien und ihrer Elektronentransportkette stören. Diese ist für die zelluläre Energiegewinnung wichtig; eine Störung kann Seneszenz in verschiedenen Geweben begünstigen.

Eine geringere Belastung durch diese Umwelteinflüsse kann entsprechende Zellschäden begrenzen. Ob sich dadurch beim Menschen auch messbar langsamer seneszente Zellen ansammeln, ist nicht konkret belegt.

Warum Menschen unterschiedlich auf Veränderungen des Lebensstils reagieren

Wie jemand auf eine Lebensstiländerung reagiert, hängt unter anderem von genetischen Unterschieden ab. Varianten in Genen für DNA-Reparatur, die Reaktion auf oxidativen Stress und Autophagie können beeinflussen, wie schnell sich seneszente Zellen ansammeln und wie effizient sie beseitigt werden. Ein Beispiel ist FOXO3, ein Transkriptionsfaktor: Er reguliert die Aktivität anderer Gene und hängt mit Stressresistenz und Langlebigkeit zusammen. FOXO3-Varianten werden in mehreren Bevölkerungsgruppen sowohl mit einer langsameren Ansammlung seneszenter Zellen als auch mit einer längeren Lebensdauer in Verbindung gebracht; der direkte Bezug zur Seneszenzlast ist dabei noch zu prüfen.

Auch die Ausgangslage des Stoffwechsels könnte einen Unterschied machen. Bei Insulinresistenz oder chronischen, niedriggradigen Entzündungen könnte die anfängliche Seneszenzlast höher sein. Dann wären durch Kalorienrestriktion oder Bewegung möglicherweise größere Veränderungen zu erwarten als bei bereits niedriger Seneszenzlast.

Das epigenetische Alter wird mithilfe von DNA-Methylierungsuhren geschätzt. Sie werten chemische Markierungen am Erbgut aus und können kumulative Belastungen widerspiegeln. Ob sich damit auch vorhersagen lässt, wie schnell sich seneszente Zellen ansammeln oder ob bei beschleunigtem epigenetischem Altern intensivere Maßnahmen nötig wären, ist nicht ausreichend geklärt.

Die Zusammensetzung des Darmmikrobioms beeinflusst systemische Entzündungen und die Immunfunktion. Beide können für die Beseitigung seneszenter Zellen relevant sein. Eine ungünstige Veränderung der mikrobiellen Gemeinschaft wird als Dysbiose bezeichnet. Sie kann mit geringerer Vielfalt und einem höheren Anteil entzündungsfördernder Mikroorganismen einhergehen. Das könnte die Immunüberwachung beeinträchtigen und das Fortbestehen seneszenter Zellen begünstigen.

Eine ausreichende Ballaststoffzufuhr und probiotische Supplemente werden deshalb als mögliche Ergänzungen zu anderen gegen Seneszenz gerichteten Ansätzen diskutiert. Für solche Supplemente lässt sich daraus jedoch kein gesicherter Nutzen zur Seneszenzreduktion ableiten.

Was die wissenschaftlichen Daten tatsächlich zeigen

Beim Menschen ist die Datenlage begrenzt. Besonders genau einzuordnen sind die Angaben zur CALERIE-Studie, einer randomisierten kontrollierten Untersuchung zur Kalorienrestriktion bei Erwachsenen ohne Adipositas. Ihr wird eine Verringerung der Menge seneszenter Zellen um 3,3 bis 6,5 Prozent zugeschrieben, nachdem Teilnehmende ihre Kalorienzufuhr über zwei Jahre um 25 Prozent reduziert hätten. Ermittelt worden sei dies anhand zirkulierender Biomarker, darunter p16INK4a und p21. Die beschriebene Veränderung sei gering, aber statistisch signifikant gewesen und habe mit Verbesserungen der Herz-Kreislauf- und Stoffwechselgesundheit zusammengehangen.

Diese konkreten Zahlen lassen sich der aufgeführten Literatur nicht eindeutig zuordnen. Zudem sind indirekte Biomarker kein unmittelbares Maß für die Zahl seneszenter Zellen. Die Angaben erlauben daher bislang keinen gesicherten Schluss darüber, in welchem Umfang Kalorienrestriktion die Seneszenzlast beim Menschen verringert.

Zu Bewegung beim Menschen liegen noch begrenztere Daten vor:

Beobachtungsstudien berichten, dass Menschen mit höherer körperlicher Aktivität eine geringere Expression von Seneszenzmarkern in mononukleären Zellen des peripheren Blutes aufweisen. Dabei handelt es sich um bestimmte Immunzellen im Blut.
Für eine kleine Interventionsstudie wird berichtet, dass zwölf Wochen hochintensives Intervalltraining Seneszenzmarker in Fettgewebebiopsien älterer Erwachsener verringert hätten. Als Mechanismen werden eine gesteigerte Autophagie und weniger oxidativer Stress genannt. Ein eindeutiger Literaturbeleg für diese Untersuchung fehlt.

Die beschriebenen Studien sind klein und kurzzeitig. Ob bewegungsbedingte Veränderungen seneszenter Zellen beim Menschen auch zu einer längeren gesunden Lebenszeit oder Lebensdauer führen, bleibt offen.

Für Nahrungsbestandteile wie Quercetin und Fisetin wurde in Zellkulturen und Tiermodellen eine selektive Abtötung seneszenter Zellen beschrieben. Eine solche Wirkung heißt „senolytisch“. Fisetin ist ein Flavonoid, das unter anderem in Erdbeeren und Äpfeln vorkommt. Bei Mäusen mit vorzeitigen Alterungserscheinungen wurde eine Verlängerung der gesunden Lebenszeit und der Lebensdauer im Zusammenhang mit einer geringeren Seneszenzlast beschrieben. Dazu wird die Arbeit Fisetin is a senotherapeutic that extends health and lifespan angeführt.

Quercetin kommt beispielsweise in Zwiebeln und Kapern vor. Allein zeigt es eine schwächere senolytische Wirkung, kann aber mit dem Krebsmedikament Dasatinib synergistisch wirken. Die gemeinsame Wirkung kann also über die der Einzelstoffe hinausgehen. In Tierstudien wurden hohe Dosen eingesetzt, die auf den Menschen umgerechnet häufig mehreren Gramm pro Tag entsprechen würden. Über Lebensmittel allein sind solche Mengen kaum zu erreichen.

Zum beschriebenen Forschungsstand liefen Studien zu Fisetin- und Quercetin-Supplementen beim Menschen, ohne dass Ergebnisse genannt wurden. Die Hinweise auf eine senolytische Wirkung dieser Nahrungsbestandteile sind vielversprechend, bleiben aber vorläufig.

Intermittierendes Fasten und zeitlich begrenzte Nahrungsaufnahme haben in Tiermodellen die Ansammlung seneszenter Zellen verringert und die Lebensdauer verlängert. Als Mechanismen werden die Aktivierung von AMPK und die Hemmung von mTOR diskutiert, die beide die Autophagie fördern. Mit diesen Fragen beschäftigt sich auch die Übersichtsarbeit Dietary restriction in senolysis and prevention and treatment of disease.

Die beschriebenen Daten beim Menschen betreffen überwiegend kurzfristige Stoffwechselveränderungen. Ob Fastenprotokolle auch die menschliche Seneszenzlast senken, ist unbekannt. Das lässt sich unter anderem deshalb schwer untersuchen, weil direkte Messungen seneszenter Zellen im Gewebe Biopsien erfordern. Diese Eingriffe sind invasiv und werden in klinischen Studien nicht routinemäßig vorgenommen.

Wie sich die Belastung durch seneszente Zellen sinnvoll erfassen lässt

Es gibt keinen einzelnen Bluttest, der die gesamte Seneszenzlast direkt misst. Deshalb ist es schwierig, die Ansammlung seneszenter Zellen im eigenen Körper zu verfolgen. Mehrere Biomarker können allenfalls indirekte Hinweise liefern:

Hochsensitives C-reaktives Protein (hsCRP) spiegelt systemische Entzündungen wider, zu denen auch die SASP-Sekretion beitragen kann. Es ist jedoch kein spezifischer Seneszenzmarker.
Interleukin-6 und Tumornekrosefaktor-alpha gehören zu den möglichen SASP-Faktoren. Sie lassen sich im Blut messen und korrelieren in Tiermodellen mit der Seneszenzlast.
Epigenetische Uhren wie GrimAge und DunedinPACE schätzen anhand von DNA-Methylierungsmustern das biologische Alter beziehungsweise das Tempo des Alterns. Beschriebene Zusammenhänge mit der Seneszenzlast bedeuten nicht, dass diese Uhren seneszente Zellen direkt messen.
Die Telomerlänge kann einen groben Hinweis auf die bisherige Teilungsgeschichte von Zellen und ihr Seneszenzrisiko geben. Dieser Zusammenhang ist allerdings nicht linear.

Stoffwechselmarker wie Nüchterninsulin, HbA1c und Apolipoprotein B erfassen Aspekte der Stoffwechselgesundheit, die mit der Entstehung und möglichen Folgen zellulärer Seneszenz zusammenhängen können. HbA1c beschreibt die längerfristige Blutzuckerbelastung. Apolipoprotein B, kurz ApoB, ist ein Marker für die Anzahl bestimmter atherogener, also gefäßschädigender Lipoproteinpartikel. Verlaufsmessungen können zeigen, wie sich dieses Stoffwechselumfeld verändert. Eine Seneszenzreduktion weisen sie damit nicht nach.

Auch die Körperzusammensetzung ist relevant, insbesondere das viszerale Fett rund um die inneren Organe. Seine Menge lässt sich mittels DEXA abschätzen. Fettgewebe ist im Alter ein wichtiger Ort der Ansammlung seneszenter Zellen. Weniger viszerales Fett wird mit geringeren systemischen Entzündungen und einer niedrigeren Seneszenzlast in Verbindung gebracht.

Für die Einordnung solcher Werte lohnt sich der Blick auf den Verlauf. Eine einzelne Messung erfasst einen Zeitpunkt; mehrere Messungen über Monate oder Jahre können zeigen, in welche Richtung sich ein Wert entwickelt. Für die Beurteilung der Stoffwechselgesundheit ist das häufig aussagekräftiger als ein isolierter Datenpunkt. Auch ein solcher Verlauf ersetzt jedoch keine direkte Untersuchung der Seneszenz.

Seneszenzrisiko und Stoffwechselgesundheit beurteilen

Stoffwechsel-, Entzündungs- und Hormonmarker können helfen, das gesundheitliche Umfeld einzuordnen, in dem zelluläre Alterungsprozesse stattfinden. Dazu zählen hsCRP, Nüchterninsulin, ApoB und IGF-1, ein insulinähnlicher Wachstumsfaktor. Ihre Entwicklung über die Zeit kann Informationen über Entzündungen, Stoffwechsel und Wachstumssignale liefern. Daneben gibt es weitere relevante Marker.

Aus diesen Zusammenhängen lässt sich weder ein allgemeines Testprogramm noch eine verlässliche Messung der Seneszenzlast ableiten. Auch ist nicht pauschal belegt, dass die genannten Werte bei üblichen jährlichen Blutuntersuchungen häufig fehlen oder zu den am unmittelbarsten mit zellulärem Altern verbundenen Markern gehören.

Häufig gestellte Fragen

Können Veränderungen des Lebensstils seneszente Zellen im Körper reduzieren?

Möglicherweise, doch beim Menschen ist das bislang nur begrenzt belegt. Der randomisierten kontrollierten CALERIE-Studie wird zugeschrieben, dass eine Kalorienrestriktion um 25 Prozent über zwei Jahre die Menge seneszenter Zellen um 3,3 bis 6,5 Prozent reduziert habe, ermittelt anhand zirkulierender Biomarker wie p16INK4a und p21. Für diese konkrete Aussage fehlt in der aufgeführten Literatur jedoch ein eindeutiger Beleg.

Für Bewegung zeigen Beobachtungsstudien und kleine Interventionsstudien vielversprechende Zusammenhänge. Flavonoide wie Fisetin und Quercetin weisen in Tiermodellen senolytische Wirkungen auf. Insgesamt sind die Untersuchungen beim Menschen häufig kurzfristig und stützen sich überwiegend auf indirekte Biomarker statt auf direkte Gewebemessungen.

Wie wirkt sich Kalorienrestriktion auf die zelluläre Seneszenz aus?

Kalorienrestriktion beeinflusst Signalwege, die für die Entstehung von Seneszenz relevant sind. Der CALERIE-Studie bei Erwachsenen ohne Adipositas wird eine statistisch signifikante Verringerung seneszenter Zellen um 3,3 bis 6,5 Prozent nach zwei Jahren mit 25 Prozent weniger Kalorien zugeschrieben. Diese Veränderung habe mit Verbesserungen der Herz-Kreislauf- und Stoffwechselgesundheit zusammengehangen. Die konkreten Angaben sind bislang nicht eindeutig belegt.

Als Mechanismen werden eine Aktivierung von AMPK und eine Hemmung von mTOR genannt. Gemeinsam fördern sie die Autophagie, bei der Zellen beschädigte Bestandteile abbauen. Die Entfernung ganzer seneszenter Zellen ist ein davon zu unterscheidender Vorgang. Kalorienrestriktion kann zudem die Bildung fortgeschrittener Glykierungsendprodukte und oxidativen Stress verringern, die beide zur Auslösung von Seneszenz beitragen können.

Verringert Bewegung die Ansammlung seneszenter Zellen?

Bewegung könnte dazu beitragen; wie groß der Effekt beim Menschen ist, bleibt unklar. Regelmäßige körperliche Aktivität aktiviert AMPK und fördert die Neubildung von Mitochondrien. Sie kann systemischen oxidativen Stress reduzieren und die immunvermittelte Beseitigung seneszenter Zellen unterstützen. Beobachtungsstudien bringen höhere Aktivität mit einer geringeren Expression von Seneszenzmarkern in peripheren Blutzellen in Verbindung.

Für eine kleine Interventionsstudie wird außerdem berichtet, dass zwölf Wochen hochintensives Intervalltraining Seneszenzmarker in Fettgewebebiopsien reduziert hätten. Als Erklärung werden gesteigerte Autophagie und weniger oxidativer Stress genannt; ein eindeutiger Literaturbeleg fehlt. Chronisches Übertraining könnte die Beseitigungsmechanismen dagegen beeinträchtigen. Erholung ist daher ein wesentlicher Bestandteil des Trainings, wobei gerade dieser Zusammenhang mit der Seneszenzbeseitigung noch gesondert zu prüfen ist.

Welche Nahrungsbestandteile haben senolytische Eigenschaften?

Vor allem Fisetin und Quercetin werden in diesem Zusammenhang untersucht. Für Fisetin, ein Flavonoid, werden in Erdbeeren besonders hohe Konzentrationen von ungefähr 160 Mikrogramm pro Gramm angegeben. Diese Gehaltsangabe ist noch zu prüfen. Ebenso ungeklärt ist die Aussage, Fisetin habe die stärkste senolytische Wirkung und wirke dabei über eine Beeinflussung antiapoptotischer BCL-2-Proteine. Solche Proteine können Zellen vor der Apoptose, dem programmierten Zelltod, schützen.

Quercetin kommt etwa in Zwiebeln und Kapern vor. Es zeigt allein eine schwächere senolytische Aktivität, kann aber mit dem Medikament Dasatinib synergistisch wirken. Die in Tierstudien eingesetzten Dosen liegen weit über den Mengen, die sich durch übliche Ernährung aufnehmen lassen. Daraus wird abgeleitet, dass für vergleichbare Expositionen Supplemente erforderlich wären. Eine Einnahmeempfehlung lässt sich daraus nicht begründen: Weder die Übertragbarkeit solcher Forschungsdosen auf den Menschen noch ihre Sicherheit ist damit geklärt.

Wie beeinflussen Fasten und zeitlich begrenzte Nahrungsaufnahme seneszente Zellen?

Tierstudien liefern Hinweise darauf, dass intermittierendes Fasten und zeitlich begrenztes Essen die Ansammlung seneszenter Zellen verringern und die Lebensdauer verlängern können. Als Mechanismen werden die Aktivierung von AMPK und die Hemmung von mTOR genannt, die die Autophagie steigern. Beschrieben werden auch Veränderungen alterungsassoziierter Eigenschaften von Immunzellen nach Fastenprotokollen.

Die Studie Intermittent fasting promotes rejuvenation of immunosenescent phenotypes in aged adipose tissue befasst sich mit solchen Merkmalen im gealterten Fettgewebe. Ein gesicherter Verjüngungseffekt des Immunsystems beim Menschen lässt sich daraus nicht ableiten. Die beschriebenen menschlichen Daten betreffen bislang kurzfristige Stoffwechselergebnisse. Ob Fasten die Seneszenzlast beim Menschen messbar senkt, bleibt unklar. Direkte Messungen im Gewebe sind unter anderem deshalb schwierig, weil sie invasive Probenentnahmen erfordern.

Warum sprechen manche Menschen besser auf Lebensstilmaßnahmen gegen Seneszenz an als andere?

Unterschiede in Genetik, Stoffwechsel und Mikrobiom könnten die Reaktion beeinflussen. Varianten in FOXO3, DNA-Reparaturgenen und Genen der Autophagie-Signalwege können unterschiedliche Voraussetzungen dafür schaffen, wie schnell seneszente Zellen entstehen und beseitigt werden. Menschen mit Insulinresistenz oder chronischen, niedriggradigen Entzündungen könnten eine höhere anfängliche Seneszenzlast haben und deshalb relativ stärker profitieren.

Das Darmmikrobiom beeinflusst systemische Entzündungen und den Stoffwechsel von Flavonoiden. Dadurch könnten auch die Reaktionen auf Fisetin und Quercetin unterschiedlich ausfallen. Das epigenetische Alter wiederum kann kumulative Stressbelastungen widerspiegeln. Dass es darüber hinaus vorhersagt, wie viel sich durch Lebensstiländerungen verbessern lässt, ist nicht ausreichend belegt.

Welche Rolle spielen AMPK und mTOR bei der zellulären Seneszenz?

AMPK und mTOR helfen Zellen, ihre Aktivität an die verfügbare Energie und Nährstoffversorgung anzupassen. AMPK ist ein energiesensitives Enzym, das unter anderem bei Kalorienrestriktion, Bewegung und Fasten aktiviert werden kann. Aktiviertes AMPK hemmt mTOR, eine nährstoffabhängige Kinase, die Zellwachstum fördert und Autophagie unterdrückt.

Eine anhaltende mTOR-Aktivierung kann den Abbau beschädigter Zellbestandteile beeinträchtigen und damit ein Umfeld begünstigen, in dem sich seneszente Zellen ansammeln. Die Aktivierung von AMPK durch Lebensstilmaßnahmen kann dagegen die Autophagie und den Abbau beschädigter Organellen fördern. Das wird als zentraler Mechanismus diskutiert, über den Kalorienrestriktion, Bewegung und Fasten die Seneszenzlast verringern könnten. Der zusätzliche Schritt zur Entfernung ganzer seneszenter Zellen und die Größe dieses Effekts beim Menschen sind damit jedoch nicht nachgewiesen. Eine Übersicht zu diesen Ansätzen bietet Lifestyle interventions to delay senescence.

Welche Bluttests zeigen am besten, wie sich Lebensstiländerungen auf das zelluläre Altern auswirken?

Kein einzelner Bluttest kann diesen Effekt zuverlässig direkt erfassen. Hochsensitives CRP zeigt systemische Entzündungen an, zu denen SASP-Faktoren beitragen können. Als indirekter Verlaufsmarker der Seneszenzlast ist hsCRP jedoch nicht spezifisch genug, um verlässlich auf die Zahl seneszenter Zellen zu schließen.

Nüchterninsulin und HbA1c erfassen Stoffwechselveränderungen, die mit zellulärer Seneszenz in wechselseitiger Beziehung stehen können. ApoB und IGF-1 sind im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Gesundheit beziehungsweise Stoffwechsel- und Wachstumssignalen relevant.

Epigenetische Uhren wie GrimAge und DunedinPACE schätzen Aspekte des biologischen Alterns und werden als empfindlich gegenüber Lebensstilmaßnahmen beschrieben. Eine mittels DEXA abgeschätzte viszerale Fettmasse kann die Blutwerte ergänzen, da Fettgewebe ein wichtiger Ort seneszenter Zellen ist. Die beschriebenen Zusammenhänge mit der Seneszenzlast machen diese Messgrößen jedoch nicht zu einem validierten persönlichen Seneszenztest.

Literatur und Quellen

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Zusätzlicher wissenschaftlicher Link:

PMC7616065 – im Ausgangstext mit „dietary restriction in senolysis and disease prevention“ verlinkt

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