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Altern

Hungrig alt werden

Was bei Ratten funktioniert, klappt auch bei Affen: ein längeres Leben durch eine lebenslange Diät. Doch vielleicht geht es auch ohne Hungern - mit einer Arznei von der Osterinsel.
Owen
Im Jahr 1935 machte der amerikanische Ernährungswissenschaftler Clive McCay eine erstaunliche Entdeckung: Seine Laborratten, die er auf Hungerkost gesetzt hatte, starben nicht etwa eher, sondern blieben bis zu vier Jahre putzmunter. Ihre Lebenserwartung, die sonst bei maximal drei Jahren liegt, hatte sich um ein Drittel erhöht.

Strenger Diätplan

Inzwischen hat sich die Kalorienrestriktion als Lebensverlängerer bei vielen Tieren bestätigt: Fische, Krebse, Insekten oder Fadenwürmer, selbst Einzeller erreichen bei strenger Diät ein höheres Alter. Woher dieser Jungbrunneneffekt kommt, ist noch nicht geklärt. Wissenschaftler vermuten, dass der reduzierte Stoffwechsel weniger freie Sauerstoffradikale erzeugt, die bekanntermaßen Alterungsprozesse im Körper auslösen.

Canto
Canto | Das Männchen Canto hat mit 27 Jahren für Rhesusaffen schon ein stolzes Alter erreicht. Seit 20 Jahren lebt es von reduzierter Kost und erfreut sich bester Gesundheit.
Ob sich das Rezept ohne Weiteres auf den Menschen übertragen lässt, bleibt zweifelhaft. Schließlich schrecken die Forscher nicht davor zurück, die übliche Tagesration ihrer Versuchstiere zu halbieren. Nur eine streng ausgewogene Zufuhr aller Nährstoffe verhindert Mangelerscheinungen – einem solch disziplinierten Diätplan dürften sich die wenigsten ein Leben lang freiwillig unterwerfen.

Dennoch möchten die Wissenschaftler natürlich gerne wissen, ob die lebensverlängernde Hungerkur grundsätzlich auch beim Menschen wirkt – oder wenigstens bei Affen. 1989 starteten deshalb die Forscher um Richard Weindruch von der University of Wisconsin in Madison ein Langzeitexperiment mit zunächst 30 männlichen Rhesusaffen (Macaca mulatta), die mit 7 bis 14 Jahren bereits ausgewachsen waren. 1994 kamen noch einmal 46 Tiere – 30 Weibchen und 16 Männchen – hinzu. Jeweils die Hälfte der Versuchstiere durfte sich satt essen, die andere Hälfte musste sich mit einer um ein Drittel reduzierten Kost begnügen. Da die Affen in Gefangenschaft im Schnitt 27 Jahre, mitunter sogar bis zu 40 Jahre alt werden konnten, brauchten die Forscher etwas Geduld bis zur Auswertung.

Owen
Owen | Owen ist mit 29 Jahren der Älteste der Rhesusaffengruppe. Er konnte sich normal ernähren – und wirkt schon äußerlich sehr gealtert.
Jetzt, nach 20 Jahren, liegen die Ergebnisse vor: Von den 38 normal ernährten Tieren sind inzwischen 14 an Altersschwäche gestorben; bei der gleich großen Hungergruppe dagegen nur fünf [1].

Die darbenden Tiere lebten nicht nur länger, sie waren auch gesünder. Typische Altersleiden, die Rhesusaffen wie Menschen zu schaffen machen, traten deutlich weniger auf: Herz-Kreislauf-Krankheiten und Krebs halbierten sich, Diabetes trat überhaupt nicht mehr auf.

Auch geistig schien sich die karge Kost zu bewähren. Während die normal ernährten Affengreise graue Substanz einbüßten in Hirnbereichen, die für die Motorik, das Arbeitsgedächtnis sowie für höhere kognitive Fähigkeiten zuständig sind, blieben ihre hungernden Artgenossen davor gefeit. Mit anderen Worten: Die Tiere erschienen biologisch jung geblieben.

Canto und Owen
Canto und Owen | Obwohl das Rhesusaffenmännchen Canto (links) nur zwei Jahre jünger ist, verhält er sich deutlich agiler als sein 29-jähriger Artgenosse Owen (rechts). Offensichtlich hat Canto die kalorienarme Kost, mit der er sich fast sein ganzes bisheriges Leben begnügen musste, gut getan.
Also doch Hungern für ein langes Leben? Ein harter Weg! Wie viel einfacher wäre es, eine Wunderpille zu schlucken, die uns der Unsterblichkeit ein wenig näher bringt. Eine abgelegene Insel mitten im Pazifik könnte uns zu diesem Traum verhelfen.

Pazifische Arznei

Auf der Osterinsel, die von den Einheimischen Rapa Nui genannt wird, hatten Biochemiker vor mehr als drei Jahrzehnten aus dem Bodenbakterium Streptomyces hygroscopicus eine Substanz isoliert, die sich inzwischen als vielseitige Arznei bewährt hat: Rapamycin. Es hemmt ein Enzym namens mTOR (mammalian target of rapamycin), das wiederum an hochkomplexen biochemischen Regelkreisen beteiligt ist. Der Wirkstoff, der auch unter dem Namen Sirolimus bekannt ist, unterdrückt Immunreaktionen und wird daher eingesetzt, um die Abstoßung von transplantierten Organen zu verhindern. Auch in der Krebsmedizin hat sich Rapamycin als viel versprechend erwiesen.

Der mTOR-Signalweg scheint auch bei der lebensverlängernden Kalorienrestriktion seine Finger im Spiel zu haben. Tatsächlich lässt Rapamycin Hefezellen, Nematoden und Taufliegen länger leben. Stellt sich erneut die Frage: Wie sieht es mit Säugetieren aus?

Das Interventions Testing Program des US-amerikanischen National Institute on Aging sollte dies untersuchen. Doch die Testreihe, welche die Forscher um David Harrison vom Jackson Laboratory in Bar Harbor starteten, begann zunächst mit einer Panne: Das Versuchsmäusen gefütterte Rapamycin wurde im Magen-Darm-Trakt abgebaut, bevor es seine Wirkung entfalten konnte.

Die Forscher mussten also zunächst Kapseln entwickeln, die den Wirkstoff langsamer im Darm freisetzen. Erst nach einem Jahr stand die Rezeptur; die Mäuse hatten inzwischen ein gesegnetes Alter von 600 Tagen erreicht – was beim Menschen 60 Jahren entspricht. Damit waren sie eigentlich für eine Lebensverlängerungskur schon viel zu alt. Skeptisch verfütterten die Forscher die Rapamycinpillen an ihre betagten Mäuse.

Mit Erfolg: Die an drei unterschiedlichen Instituten, dem Jackson Laboratory, der University of Michigan und der University of Texas, durchgeführte Testreihe ließ Mäuseweibchen statt 1094 Tage bis zu 1245 Tage alt werden; bei Männchen stieg das Maximalalter von 1078 auf 1179 Tage. Berücksichtigt man den späten Behandlungsbeginn, dann hat sich die Lebenserwartung sogar um 38 Prozent bei Weibchen und um 28 Prozent bei Männchen erhöht [2].

Sollen wir jetzt alle für ein langes Leben Rapamycin schlucken? Wohl kaum. Allein die unterdrückende Wirkung auf das Immunsystem spricht dagegen, warnen Matt Kaeberlein und Brian Kennedy vom der University Washington in Seattle [3]. Schließlich mussten die Versuchsmäuse gut vor Infektionen geschützt werden. "Auch wenn wir die Verlängerung des menschlichen Lebens mit einer Pille bislang noch den Science-Fiction-Autoren überlassen müssen", ergänzen Kaeberlein und Kennedy, "geben die Ergebnisse von Harrison et al. Anlass zum Optimismus, dass sogar im mittleren Alter noch Zeit ist, die eingetretenen Pfade zu verlassen."
28. Woche 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 28. Woche 2009

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  • Quellen
[1] Colman R. J. et al.: Caloric Restriction Delays Disease Onset and Mortality in Rhesus Monkeys. In: Science 325, S. 201–204, 2009.
[2] Harrison, D. E. et al.: Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice. In: Nature 10.1038/nature08221, 2009.
[3] Kaberlein, M., Kennedy, B. K.: A midlife longevity drug? In: Nature 10.1038/nature08246, 2009.

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