Der Begriff Longevity ist euch in letzter Zeit wahrscheinlich auch schon mal begegnet. Übersetzt bedeutet das so viel wie Langlebigkeit. Die Frage, wie wir den Alterungsprozess verlangsamen und bis ins hohe Alter fit bleiben, treibt Menschen schon sehr lange um. Prof. Dr. Katja Simon vom Max-Delbrück-Zentrum für molekulare Medizin beschäftigt sich ebenfalls damit – genauer gesagt mit Immunologie und Autophagie. Was Autophagie ist, welchen Einfluss Ernährung auf das Altern von Zellen hat und wie alt wir in Zukunft werden könnten, darum geht’s in dieser Folge. Mein Name ist Wieland Mikulajczyk. Wie gut, dass ihr zuhört.
Dass Fasten gesundheitliche Vorteile bringen kann, wissen die Menschen schon sehr lange. Bereits Hippokrates hat darüber geschrieben. Der griechische Arzt konnte vor 400 vor Christus natürlich noch nicht wissen, warum Fasten was bringt und was genau im Körper und in den Zellen passiert. Seit den 1990er Jahren werden die zellulären Mechanismen genauer untersucht. Sehr bekannt wurden die Arbeiten des japanischen Zellbiologen Yoshinori Ohsumi. Der hat zur Autophagie geforscht und dafür 2016 den Nobelpreis für Medizin erhalten. Autophagie ist der Prozess in Zellen, mit dem sie eigene Bestandteile abbauen und verwerten. Und es ist auch das Spezialgebiet von Professor Dr. Katja Simon vom Max-Delbrück-Zentrum für molekulare Medizin. Professor Dr. Katja Simon ist heute bei mir zu Gast. Herzlich willkommen im Forschungsquartett!
Hallo Wieland und liebe Zuschauer. Frau Professor Dr. Simon, meine erste Frage ist eher etwas persönlich: Fasten Sie eigentlich regelmäßig? Also dazu muss ich sagen, dass ich eigentlich alle klinischen Studien, die ich hier im Labor mache, auch selber durchmache. Also wir haben zum Beispiel das Intervallfasten als klinische Studie, dann versuche ich das selber. Oder wir haben eine Studie, wo eine Aminosäure weggelassen wird. Das habe ich auch selber ausprobiert. Ich möchte gerne wissen, wie sich das anfühlt und wie sich das bei mir selber anfühlt.
Zellalterung und Mechanismen
Sie untersuchen, wie man das Alter von Immunzellen verlangsamen kann. Welche Mechanismen des Zellalters gibt es denn überhaupt? Oh, das ist eine große Frage mit vielen, vielen Antworten. Also die Altersforschung ist eigentlich relativ jung, vor allen Dingen die molekulare Altersforschung, dass man genau untersucht, was bei den Zellen jetzt genau passiert. Und insofern kann ich da jetzt viele, viele Antworten geben. Aber sagen wir mal, ich gebe die Antworten, die auch zu meinem Forschungsgebiet passen, damit das in der Meteorologie auch was zu tun hat.
Also Zellen mutieren viel. Sie mutieren nicht nur die DNA, die im Zellkern für unsere Proteine die Expression kontrolliert, sondern sie mutieren auch andere DNA, zum Beispiel in den Mitochondrien. Das ist ein Organell der Zelle, das den Energiehaushalt kontrolliert. Und da ist es besonders wichtig, dass da nicht so viele Mutationen auftreten und dass diese mitochondriale Gesundheit erhalten bleibt. Und dafür ist ja auch die Autophagie da, kommen wir später vielleicht nochmal drauf, besonders wichtig.
Dann gibt es natürlich noch viele andere Sachen. Zum Beispiel ergibt es dadurch, dass wir mit Sauerstoff leben und leben müssen und auch dadurch Energie gewinnen, haben wir oft sauerstoffabhängige Veränderungen unserer Proteine und unserer Fette, die im Alter immer mehr zunehmen. Und die sind auch ziemlich gefährlich fürs Altern. Dann gibt es eins, was auch einen Nobelpreis bekommen hat: Es ist, dass sich die Enden unserer Chromosomen – also die DNA ist in Chromosomen im Zellkern verschlüsselt – die Enden, die Tips von diesen Chromosomen, werden immer kürzer mit dem Alter. Und das führt dazu, dass die Zelle sich nicht mehr teilen kann.
Und das war eigentlich ein Altersmechanismus, den wir vor zehn Jahren noch als super wichtig empfunden haben, aber der jetzt immer mehr in Vergessenheit geraten ist, weil man nicht wirklich zeigen konnte, dass es wirklich, wenn man die jetzt wieder verlängert, dass es das Altersfortschreiten verhindert. Und ich glaube, das ist besonders wichtig, dass nur das, was wir reversen können, was wir wieder umdrehen können und zeigen können, dass das wieder verjüngt, ist auch wirklich wichtig zu bearbeiten und zu verstehen.
Umweltfaktoren und Lebensstil
Für längeres Fitbleiben sind bekannte Empfehlungen ja zum Beispiel nicht rauchen, regelmäßige Bewegung und so weiter. Also Angewohnheiten, die generell einen gesunden Lebensstil beschreiben. Wie beeinflussen solche Umweltfaktoren, also Ernährung und Bewegung, die Lebensdauer von Zellen? Ja, auch das ist total wichtig geworden. Leider gibt es wenig Studien zu diesen Lifestyle Changes wie Bewegung und Diät, weil Sie sich vorstellen können, dass die Industrie das nicht besonders gerne finanziert, weil sie daran von nichts hat.
Und deswegen muss es dann oft von staatsgeförderten Institutionen wie dem MDC gemacht werden. Und deswegen haben wir auch weniger Daten dazu. Aber zum Beispiel Rauchen, natürlich, das führt eben, wie eben schon beschrieben, zu Mutationen in der DNA. Und das ist natürlich sehr gut bekannt jetzt inzwischen. Aber es gibt natürlich auch viele andere Dinge, die wir noch gar nicht verstehen, wie zum Beispiel andere Umweltfaktoren wie Mikroplastik oder da gibt es halt noch fast gar nichts dazu.
Autophagie erklärt
Ihr Spezialgebiet ist Autophagie. Ich habe es vorhin so ganz grob beschrieben. Vielleicht können Sie es auch noch mal besser erklären als ich das kann. Was ist Autophagie? Also Autophagie ist ein Mechanismus, der in jeder Zelle unseres Körpers stattfindet und die Zelle dazu befähigt, sich unter stressigen Situationen trotzdem noch zu überleben. Zum Beispiel, wenn, wie gesagt, die Mitochondrien nicht mehr ganz gesund sind, dann kann Autophagie das ungesunde Mitochondrien, das Organell oder ein Protein, was nicht mehr ganz in Ordnung ist, abbauen, in die Bestandteile zerlegen und die Bestandteile wieder benutzen, um zum Beispiel das Protein neu wiederherzustellen oder neue Mitochondrien generieren zu lassen.
Und das ist natürlich besonders wichtig bei alternden Zellen, wo diese Beschädigung viel, viel größer ist als bei jungen Zellen. Meine nächste Frage haben Sie schon zum Teil beantwortet: Welche Rolle die Autophagie spielt. Aber warum halten Sie die für besonders wichtig? Also so kann ich das jetzt nicht beantworten. Ich würde sagen, ich bin auf die Altersforschung gestoßen, weil ich in Mäusen Autophagie ausgenockt habe und dann gemerkt habe, dass das Immunsystem dieser Mäuse schneller altert.
Und deswegen weiß ich, dass Autophagie eine große Rolle beim Altern spielt. Und als wir dann endlich einen Test hatten, um zu testen und um zu messen, wie viel Autophagie in alten, jungen und mittelalten Menschen überhaupt vor sich geht, haben wir festgestellt, dass bei älteren Menschen die Levels eben immer weniger werden. Und wenn man die wieder erhöhen kann, dass man damit auch das Immunsystem wieder verjüngen kann. Und so sind wir darauf gekommen.
Also ich denke, es spielt eine große Rolle, weil wenn man nur alleine durchs Knockout von Autophagie die Alterserscheinungen verschleppen und beschleunigen kann, ist es natürlich ein wichtiger Faktor im Altersprozess.
Zellalterung und Erkrankungen
Welche Verbindung besteht inzwischen zwischen Zellalterung und altersbedingten Erkrankungen wie Herz-Kreislauferkrankungen oder Demenz? Also da muss ich jetzt auch wieder sagen, da gibt es natürlich viele Antworten zu. Aber ich gebe jetzt wieder eine spezifische Antwort eben aus meiner Forschung. Ich bin ja Immunologin und gucke mir die Autophagie im Immunsystem an und gucke mir auch an, wie die Immunzellen altern.
Und da wurde jetzt in den letzten Jahren festgestellt, wenn die Immunzellen, also zum Beispiel künstlich mehr zum Altern angeregt werden, dann stoßen sie mehr Entzündungsproteine aus. Also Entzündungszytokine nennt man die. Und damit gibt es so eine chronische Entzündung im ganzen Körper. Und das führt nicht nur zum Beispiel zu Gelenkschmerzen oder was man sich vorstellen kann, sondern es führt, das wissen wir inzwischen auch, dass die altersbedingten Krankheiten wie Herz-Kreislauf, Neurodegenerationen wie Alzheimer und Parkinson oder altersbedingte Diabetes eben durch Entzündung sehr viel schlimmer gemacht werden können.
Also um das nochmal zusammenzufassen: Alleine wenn das Immunsystem altert, kann auch der ganze Körper damit altern. Und deswegen ist es meiner Meinung nach besonders wichtig, das Immunsystem jung zu halten.
Auswirkungen auf Impfungen
Autophagie in Zellen nimmt im höheren Alter ab, haben wir gerade gehört. Welche Auswirkungen hat denn das zum Beispiel auf Impfungen? Kann man da einen Zusammenhang sehen? Ja, wir denken das. Das haben wir eben durch Korrelationsstudien auch gezeigt und auch in Mäusen, dass Mäuse nicht nur gut auf Impfungen antworten. Aber auch bei Menschen haben wir korrelieren können, wenn man niedrige Autophagie-Level hat, dass man weniger gut antwortet.
Und dann haben wir festgestellt, wenn wir durch einen Metaboliten, das sogenannte Spermidin, Autophagie-Level wieder erhöhen, dass dann auch die Impfantworten sich wieder verbessern. Und zwar nicht in allen Menschen, aber vor allen Dingen in den Menschen, die eine besonders schlechte Impfantwort hatten.
Therapeutische Ansätze
Welcher therapeutische Ansatz erscheint Ihnen zurzeit am vielversprechendsten? Also Sie haben schon gesagt, dass Sie an Mäusen viel rumprobieren. Kann man da schon sagen, ja, da werden die Menschen noch älter werden? Also erst mal glaube ich nicht, dass wir älter werden, dass wir nicht älter werden als 120. Wir werden nur gesünder älter. Und das ist auch das Ziel meiner Forschung. Nicht, dass wir unsere Lebensspanne verlängern, sondern nur unsere Gesundheitsspanne.
Und ich würde sagen, unsere Resultate sind vielversprechend. Aber ich würde jetzt auch nicht sagen, dass es jetzt das ist, was jeder machen soll. Also es ist wahrscheinlich eine Kombination daraus, seine gesunde Ernährung, Bewegung, all diese Sachen weglassen wie Rauchen und so weiter. Und zusätzlich können wir vielleicht bei manchen Menschen eben noch Metabolite, die uns fehlen, hinzufügen, wie durch Ernährungsergänzungsmittel oder auch vielleicht irgendwann Medikamente.
Aber ich würde sagen, ganz so weit sind wir noch nicht, dass es wirklich amazing ist, was wir gefunden haben.
Überraschende Erkenntnisse
Wenn ich mal ganz ehrlich bin: Gab es denn vielleicht eine überraschende Erkenntnis in den letzten Jahren in Ihrer Forschung, wo Sie gesagt haben: Huch, was war denn das? Oh, da gibt es eine ganze Menge. Ich rede jetzt mal über unsere klinische Studie, weil das ist auch etwas, was Leute, glaube ich, besser verstehen. Wo wir älteren Menschen, die über 65 sind, eben gemessen haben, wie gut sie auf die Covid-Impfung antworten.
Und herausgefunden haben, dass manche Leute, obwohl sie dreimal eine Covid-Impfung und einen Booster und so bekommen haben, immer noch keine gute Antikörperantwort hatten. Und dass wir bei den Menschen dann feststellen können, dass es daran liegt, dass die Zellen alt aussehen. Wir nennen das seneszent. Und dass wir das also, dass man erst mal rausfinden konnte, wer nicht gut antwortet auf die Impfung, was schon mal ein großer Fortschritt ist.
Und dass wir dann in diese Gruppe gehen können und sagen können, was können wir auf diese Gruppe anwenden? Kann es zum Beispiel eine Diät sein oder kann es dieses Spermidin, was ich eben schon mal erwähnt habe, oder kann es was anderes sein? Also dass wir tatsächlich gemerkt haben, dass diese Alterserscheinung der Zelle, wenn wir das messen können, dass wir diese Gruppe an Menschen dann auch besser behandeln können.
Also wir nennen das Stratifizieren in der Medizin, dass man die in einen Topf tun kann und sagen kann, die gucken wir uns jetzt genauer an, statt die ganze Population.
Abschlussgedanken
Frau Dr. Simon, zum Abschluss noch eine Frage: Ja, Langlebigkeit, Longevity, ist so ein Buzzword, was in letzter Zeit viel rumgeschmissen wird in den sozialen Medien. Gibt es da für Sie so Momente, wo Sie denken: Halt, stopp, das ist jetzt nicht nötig oder das ist totaler Bullshit? Also erst mal die Langlebigkeit und die Ernährungsergänzungsmittel, also solche Mittel, die dafür verkauft werden. Da muss man wirklich ein bisschen vorsichtig sein, was man da kauft und so weiter, weil viele Sachen sind wirklich nicht klinisch erprobt worden.
Und das müssen die auch nicht. Während alle Medikamente natürlich mit randomisierten, blinden klinischen Studien kontrolliert werden, müssen Ernährungsergänzungsmittel das nicht, wenn sie auf den Markt kommen. Und das muss man sich merken. Und das ist natürlich sehr schwer, das selber herauszufinden, wenn man kein Experte ist. Aber man muss wirklich vorsichtig sein, dass das, was da draufsteht, nicht unbedingt stimmt.
Und das Zweite, was ich auch sagen wollte und was auch nicht so rüberkommen sollte für jetzt durch unser Gespräch, ist, dass man sich nicht impfen lassen soll, weil man denkt, als alter Mensch funktioniert es ja eh nicht. Also es ist ganz klar, dass wir die Covid-Pandemie nicht überstanden hätten ohne die Impfung. Und natürlich gibt es viele in diesen vielen, vielen Millionen von Menschen, die geimpft worden sind, auch immer wieder Nebeneffekte, die sehr traurig sind.
Aber im Allgemeinen, bei 99 Prozent der Menschen, hat es uns wirklich vor der Pandemie und einer längeren Pandemie gerettet. Und Impfungen funktionieren gut bei alten Menschen, nur bei einer kleinen Prozentzahl nicht so gut. Und die versuchen wir anzugehen mit unserer Forschung.
Das sagt Professor Dr. Katja Simon, Professorin am Max-Delbrück-Zentrum für molekulare Medizin in Berlin. Vielen Dank für Ihre Zeit und das spannende Gespräch. Bitte, bitte. Es war ein Vergnügen.
Außerdem an dieser Stelle vielen Dank für die Produktion dieser Folge. Die kam diese Woche von Clemens Möller. Das war es mit dem Forschungsquartett für diese Woche. Immer donnerstags erscheint eine neue Episode. Wir freuen uns, wenn ihr wieder reinhört und wenn ihr einem wissenschaftsbegeisterten Menschen vom Podcast erzählt. Ich bin Wieland Mikulajczyk. Vielen Dank fürs Zuhören. Bleibt neugierig und bis zum nächsten Mal.
Das Forschungsquartett – Wissenschaft bei detektor.fm in Kooperation mit dem Max-Delbrück-Center.
Foto: Pablo Castagnola | Max Delbrück Center