9. Hallmark of Aging: Veränderte interzelluläre Kommunikation

Zellen kommunizieren untereinander in Form von sogenannten Botenstoffen. Im Gehirn können das z.B. Dopamin, GABA oder Acetylcholin sein. Die Immunzellen benutzen eine andere Sprache und senden Interleukine, wie das IL-6 aus. All diese Transmitter garantieren, dass die verschiedenen Zellen in unserem Körper zusammenarbeiten können. Im Alter wird die Kommunikation allerdings immer schwieriger, bzw. fehleranfällig. Wir zeigen dir in diesem Artikel anhand einiger Beispiele, was sich in unserem Körper verändert, und geben dir auch ein paar Tipps aus der Forschung, wie man die veränderte interzelluläre Kommunikation angehen kann.

Was verstehen wir unter interzellulärer Kommunikation?

Bevor wir mit dem Thema starten, müssen wir erst einmal klären, wie Zellen untereinander kommunizieren. Dies ist nicht so trivial, wie es vielleicht den Anschein hat. Entdeckt eine Immunzelle auf ihrem Patrouillenweg durch unsere Gefäße plötzlich einen Eindringling, dann kann sie dies nur kommunizieren, indem sie spezielle Botenstoffe benutzt.

Um dir ein besser verständliches Beispiel zu geben, schauen wir uns einmal kurz an, wie unser Körper Zucker in die Zellen bringt. Nehmen wir kohlenhydratreiche Nahrung zu uns, dann steigt unser Blutzucker an. Diese Zuckermoleküle müssen in unsere Zellen gelangen, z.B. in die Muskelzellen, damit sie dort mit Hilfe der Mitochondrien in Energie in Form von ATP umgewandelt werden können.

Doch die Glukosemoleküle, welche in unserem Blut schwimmen, können nicht von allein in die Muskelzellen gelangen. Es muss ihnen jemand erst die „Tür“ öffnen. Dies geschieht durch das Hormon Insulin, welches an den Insulinrezeptor bindet und somit die Tür für die Glukose Moleküle aufsperrt. So kann nach einer Mahlzeit der Zucker schnell aus dem Blut und zu seinem Wirkungsort gebracht werden. Wie du siehst, gibt es bei der Sprache der Zellen unterschiedliche Komponenten:

• Der Sender: In diesem Fall die Bauchspeicheldrüse, welche das Hormon Insulin produziert und auch in die Blutbahn abgibt
• Die „Sprache“: Stell dir vor, jedes Hormon (Insulin, Testosteron, Cortisol), jeder Neurotransmitter (Dopamin, Noradrenalin) und jeder Mediator (Interleukine) stellen eine eigene Sprache dar
• Der Empfänger: Damit die gesprochene Sprache verstanden wird, benötigen die Empfängerzellen Rezeptoren. Ohne diese, ist eine Zelle unempfindlich für die Signale, sie „versteht“ also die Sprache nicht

Insulinresistenz – ein Aspekt der veränderten interzellulären Kommunikation

Bleiben wir bei unserem Beispiel und schauen uns an, wie sich die Kommunikation im Laufe der Jahre verändert. Gehen wir davon aus, du isst regelmäßig zu viel und leider erlaubt es dir dein stressiger Alltag schon seit Jahren nicht mehr wirklich Sport zu treiben. Was nun passieren könnte, ist eines der häufigsten Krankheitsbilder in Deutschland. Deine Zellen werden zunehmend insulinresistenter.

Um in diesem fiktiven Beispiel zu bleiben: Hatte es früher nach einem Teller Pasta ausgereicht, dass deine Bauchspeicheldrüse 10 Einheiten Insulin ins die Blutbahn ausgeschüttet hat, so benötigst du heute für die gleiche Menge Pasta 20 Einheiten. Der Grund? Deine Insulinrezeptoren sind weniger empfindlich für Insulin geworden. Sie brauchen nun mehr Botenstoffe, um überhaupt zu reagieren.

Das gemeine daran ist, du wirst erst mal nichts davon mitbekommen. Erst wenn deine Bauchspeicheldrüse ihr Limit überschreitet und der Blutzuckerspiegel dennoch nicht nach unten geht, dann hat sich ein Diabetes mellitus manifestiert. Mehr dazu findest du auch in unserem Artikel über die Insulinresistenz.

Veränderte Zellkommunikation – mehr nur als der Zuckerstoffwechsel

Im Alter verändern sich viele Prozesse im Körper, nicht nur der Zuckerstoffwechsel. Besonders hervorzuheben ist das sogennante Inflammaging. Diese Wortneuschöpfung, die aus den beiden Wörtern „inflammation“ und „aging“ besteht, wurde als eigenständiges Hallmark of Aging definiert, da es eine entscheidende Rolle im Alterungsprozess spielt.

Entzündungsprozesse gehören zum Alltag in unserem Körper. Was wir bei einer Krankheit als Fieber oder Schwellung wahrnehmen, ist vielmehr eine massenhafte Kommunikation zwischen Immunzellen. Es geht aber auch deutlich „leiser“. Das viszerale Fettgewebe sondert beispielsweise einige Hormone und Entzündungsstoffe aus, die mit allerlei Alterserkrankungen assoziiert sind. Diese fast schon „stille“ Entzündung ist einer der Hauptaspekte, die anscheinend für einige Erkrankungen im Alter verantwortlich ist.

Wusstest Du? Wie du bereits gesehen hast, ist ein gesunder Blutzuckerstoffwechsel elementar wichtig für das gesunde Altern. Gerade im Anfangsstadium einer Insulinresistenz können dir neben einer Ernährungsumstellung, Sport und Fasten auch zwei weitere Stoffe helfen. Berberin ist ein natürlich vorkommender Stoff aus der Berberitze und wirkt auf ähnliche Art und Weise wie das Diabetesmedikament Metformin.

Und Inositol, welches in klinischen Studien bei Frauen mit dem PCO-Syndrom die Blutzucker Kontrolle verbessern konnte. Inositol findest du auch in unserem innovativ formulierten MoleQlar ONE.

Sirtuine greifen durch

Wenn von Entzündung die Rede ist, dann ist auch unsere Familie von Langlebigkeitsgenen nicht weit weg vom Schauplatz. Die Rede ist natürlich von den Sirtuinen, einer Genfamilie mit sieben Mitgliedern (siehe auch Langlebigkeitspfade). Mehrere Studien zeigten, dass SIRT1 unter anderem über NF-kB Entzündungs-Gene herunterregulieren kann.

Eine medikamentöse Aktivierung von SIRT1 bestätigte diesen Befund, während eine Verringerung wiederum in der Entwicklung und im Fortschreiten von entzündlichen Erkrankungen resultierte. SIRT2 und SIRT6 leisten ähnliches, wenn auch teilweise über unterschiedliche molekulare Pfade. Das komplexe Gefüge der interzellulären Kommunikation reicht aber über die Entzündung hinaus.

Der Bystander-Effekt: interzelluläre Kommunikation geht auch anders

„Die Wahrscheinlichkeit einer Hilfeleistung (prosoziales Verhalten) für Personen, die sich in einer Notsituation befinden, nimmt mit der Zahl der in dieser Situation anwesenden Personen ab“, so beschreibt das Dorsch Lexikon für Psychologie den Begriff Bystander-Effekt. Schön und gut, aber was hat das jetzt mit interzellulärer Kommunikation und Altern zu tun?

Das Phänomen, dass altersbedingte Veränderungen in einem Gewebe zu altersspezifischen Veränderungen anderer Gewebe führen, fällt unter die molekularbiologische Auffassung des Bystander-Effekts. Stellen wir uns vor, dass eine Immunzelle die andere dazu „ermutigt“, beim nächsten Bakterium auch nichts zu machen, sondern nur zuzuschauen. Das ist doch auch irgendwie eine Form der sich ausbreitenden unterlassenen Hilfeleistung, oder? Psychologie und Molekularbiologie sind in dieser Hinsicht enger miteinander verwoben als gedacht.

Neben entzündlichen Botenstoffen gibt es noch weitere Beispiele für „ansteckendes Altern“. Seneszente Zellen können bei anderen, noch gesunden Zellen über direkte Kontakte Seneszenz auslösen. Bei diesem Prozess sind unter anderem freie Radikale (ROS) beteiligt (siehe mitochondriale Dysfunktion). Ebenso kann eine gestörte Nierenfunktion beim Menschen das Risiko für Herzerkrankungen erhöhen.

Dieser Bystander-Effekt hat aber auch etwas Gutes, denn er funktioniert auch rückwärts, wie Studien zeigen konnten. Interventionen zur Verlängerung der Lebensdauer, die auf ein Gewebe abzielen, können den Alterungsprozess bei anderen Geweben verzögern. Da ist die Molekularbiologie der Psychologie voraus!

Wiederherstellung einer fehlerhaften interzellulären Kommunikation

Wir haben nun eine Menge darüber gehört, wie es zur fehlerhaften interzellulären Kommunikation kommt. Zeit sich darüber Gedanken zu machen, wie man das verhindert. Genau das hat die Forschung sich auch gedacht.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten die Kommunikation wiederherzustellen. Besonders relevant sind dabei verschiedene Fastenmethoden zur Verlängerung der gesunden Lebensspanne und auch die Übertragung von systemischen Faktoren, die man aus Blut isoliert hat. Außerdem zeigte die Verabreichung von entzündungshemmenden Mitteln wie Acetylsalicylsäure (ASS) bei Mäusen eine gesteigerte Lebenserwartung.

Sehr spannend und noch vergleichbar unerforscht ist das Darmmikrobiom. Bekanntlich beeinflusst das Darmmikrobiom die Funktion des Immunsystems und den Stoffwechsel. Daher scheint es möglich zu sein, die Lebensdauer des Menschen durch Veränderung der Zusammensetzung des Darmbakterien-Ökosystems zu verlängern. Mehr dazu findest in Artikel über das 11. Hallmark of Aging.

Bedrohung und Ressource

Es gibt durchaus überzeugende Beweise, dass das Altern über die zellautonome Ebene hinausgeht. Es kommt zu einer generalisierten Veränderung der Kommunikation zwischen Zellen, die erfreulicherweise auch Interventionsmöglichkeiten bietet. Ähnlich wie bei der Stammzellerschöpfung, haben viele Kennzeichen des Alterns die veränderte interzelluläre Kommunikation als Endstrecke.

Die kleinen Umbrüche auf Ebene der einzelnen Zelle durch genomische Instabilität oder Telomerverkürzung münden in einer allgemeinen Reaktion, die in ihrer Breite manchmal Nutzen und manchmal Schaden bringt. Das Gleichgewicht verschiebt sich mit dem Altern zusehends hin zum Schaden.

Anhand des Bystander-Effekts sieht man aber auch, dass die Anpassungsfähigkeit des Körpers im Alter ebenso Bedrohung wie Ressource sein kann. Es bleibt die Frage, wie wir diese Ressource konkret nutzen können. Diese Antwort ist uns die Forschung noch schuldig.

Veränderte interzelluläre Kommunikation – Fazit

Unsere Zellen kommunizieren jeden Tag in den unterschiedlichsten Sprachen miteinander und das ganz unbemerkt von uns. Erst im Alter, wenn sich die Veränderungen in der interzellulären Kommunikation bemerkbar machen, spüren wir einige der Folgen. Je nachdem welche Zellen betroffen sind, können wir auch schon heute etwas dagegen unternehmen. Vor allem in Bezug auf die Insulinresistenz gibt es sehr gute Daten, dass ausreichend Bewegung, eine gesunde Ernährung, Fasten und Nahrungsergänzungsmittel, wie das Berberin, eine Insulinresistenz umkehren können.

Im nächsten Artikel dieser Reihe geht es um das zehnte Kennzeichen des Alterns: Inflammaging.