Artikel zur Langlebigkeit

Eine Zeitreise in die Vergangenheit: Ein gewichtetes Ausdauertrainingsprogramm reduziert das biologische Alter älterer Mäuse um 10 %

Eine Zeitreise in die Vergangenheit: Ein gewichtetes Ausdauertrainingsprogramm reduziert das biologische Alter älterer Mäuse um 10 %

Wir alle wissen, dass Bewegung gut für unseren Körper und Geist ist und alles stärkt, von unserem Herzen über unsere Muskeln bis hin zu unserem Gehirn. Aber kann Sport tatsächlich die Zeit zurückdrehen und uns jünger machen? Eine neue Studie legt nahe, dass dies der Fall sein könnte, und zeigt, wie eine Kombination aus Widerstands- und Ausdauertraining das biologische Alter älterer Mäuse um 10 % verkürzt.  

Im Gegensatz zum chronologischen Alter, das das Datum auf Ihrer Geburtsurkunde widerspiegelt, beurteilt das biologische Alter, wie alt Ihre Zellen, Organe und Gewebe sind. Während sich diese beiden in jungen Jahren tendenziell angleichen, können sie sich mit zunehmendem Alter immer weiter voneinander entfernen. Wenn Ihr biologisches Alter größer ist als Ihr chronologisches Alter, ist die Wahrscheinlichkeit einer beschleunigten Alterung und des Ausbruchs von Krankheiten höher. Umgekehrt können gesunde Gewohnheiten Sie biologisch jung halten, unabhängig davon, wie viele Geburtstagskerzen Sie haben. In dieser aktuellen Studie veröffentlicht in Alternde Zellezeigen Murach und Kollegen, wie körperliche Aktivität im späten Lebensalter tatsächlich die Zeit zurückdreht – selbst wenn die Mäuse die meiste Zeit ihres Lebens sesshaft waren – und zeigen, dass es nie zu spät ist, die jugendfördernden Vorteile von Bewegung zu nutzen.

Muskeln, Mäuse und Methylierung

Im letzten Jahrzehnt oder so haben es sich viele Langlebigkeitsforscher zur Aufgabe gemacht, herauszufinden, wie man die biologische Alterung am besten quantifizieren kann – und wie man sie verlangsamen oder sogar umkehren kann. Eine dieser Methoden besteht darin, die Veränderungen zu untersuchen, die in unserer DNA auftreten. Eine häufige Form der DNA-Modifikation ist die Methylierung, das Hinzufügen oder Entfernen von Chemikalien, sogenannten Methylgruppen, zu DNA-Strängen. Methylierung verändert nicht die DNA-Sequenz selbst, sondern verändert stattdessen die Art und Weise, wie unsere Zellen die Gene lesen – auch bekannt als epigenetische Veränderungen. Obwohl Methylierung an sich weder gut noch schlecht ist, da sowohl eine Über- als auch eine Untermethylierung schädlich sein kann, können Alterung oder ein ungesunder Lebensstil zu einer Hypermethylierung an zu vielen DNA-Strängen führen. 

Durch die Zusammenstellung eines großen Datensatzes von Stellen, an denen mit zunehmendem Alter typischerweise Veränderungen der DNA-Methylierung auftreten, können diese biologischen Uhren mit beeindruckender Präzision vorhersagen, wie schnell Sie innerlich altern. Als Co-Erstautor dieser Studie hat Kevin Murach, Assistenzprofessor am Department of Health, Human Performance and Recreation der University of Arkansas, erklärt„Änderungen der DNA-Methylierung im Laufe eines Lebens verlaufen in der Regel in einer einigermaßen systematischen Art und Weise, bis zu dem Punkt, dass man sich die DNA einer Person aus einer bestimmten Gewebeprobe ansehen und mit ziemlicher Genauigkeit ihr chronologisches Alter vorhersagen kann.“

In dieser Studie konzentrierten sich Murach und Kollegen auf Alterung und Methylierung im Skelettmuskel gealterter Mäuse. Während frühere Untersuchungen gezeigt haben, dass körperliche Betätigung die Methylierung der Muskel-DNA verändert, ist unklar, ob körperliche Betätigung durch diese Methylierungsveränderungen die biologische Uhr auf ein jüngeres Alter zurückdrehen kann oder nicht. 

Eine Zeitreise in die Vergangenheit: Ein gewichtetes Ausdauertrainingsprogramm reduziert das biologische Alter älterer Mäuse um 10 %

Kraftvolles Ausdauertraining schwächt das biologische Alter ab

Um die Auswirkungen von Bewegung auf die innere Alterung zu testen, erlaubte das in Arkansas ansässige Forschungsteam 22 Monate alten Mäusen (etwa 60 in Menschenjahren) Zugang zu einem gewichteten Trainingsrad. Im Gegensatz zu einem typischen Laufband-ähnlichen Rad ermöglichte das zusätzliche Gewicht Muskelwachstum. Obwohl es keine exakte Nachbildung menschlicher körperlicher Betätigung gibt, vergleichen die Autoren sie mit dem kilometerlangen Gehen mit einem schweren Rucksack.

Nach zwei Monaten dieses progressiven Radlaufs mit Gewichten zeigten die 24 Monate alten Mäuse (jetzt 70 in Menschenjahren) ein epigenetisches Alter von Mäusen, das acht Wochen jünger war als das von sesshaften älteren Mäusen im gleichen Alter. Obwohl das nicht viel zu sein scheint, entspricht die achtwöchige Verringerung des biologischen Alters etwa 10 % der Lebenserwartung einer Maus. Dies könnte bedeuten, dass ein Amerikaner mit einer durchschnittlichen Lebenserwartung von 79 Jahren biologisch um fast acht Jahre jünger ist – nicht unerheblich!

Vor Beginn des Trainingsprogramms hatten ältere Mäuse mehr als siebenmal mehr hypermethylierte Stellen als junge Mäuse. Nach der zweimonatigen Studie stellten sie an vielen dieser Standorte eine deutliche Verschiebung hin zu jugendlicheren Methylierungsniveaus fest. Zu den Genen, die diese vorteilhaften Veränderungen aufwiesen, gehörten jene, die mit der Struktur und Aktivität der Energiezentren unserer Zellen (den Mitochondrien), der Energieproduktion und der Regulierung eines Proteins zusammenhängen, das das Muskelgewicht und die Muskelfunktion steuert. 

Schritte zur Methylierung unternehmen

Obwohl die Ergebnisse beeindruckend sind, sind Murach und Kollegen noch nicht bereit, definitiv zu sagen, dass die Umkehrung der Methylierung durch körperliche Betätigung zu einer verbesserten Muskelgesundheit führen kann – vorerst zeigen die Ergebnisse lediglich eine Verringerung des epigenetischen Alters. Als Murach erklärt„Das ist nicht der Zweck der Studie.“ Das Forschungsteam plant jedoch, dieses Thema weiter zu untersuchen, um festzustellen, ob eine Verringerung der DNA-Methylierung tatsächlich die Muskelfunktion verändert, was sich als äußerst vorteilhaft für Millionen älterer Erwachsener erweisen könnte, die unter muskelbedingtem körperlichem Verfall leiden.  

Einige aufkommende Fragen, die das Team als Nächstes untersuchen möchte enthalten„Haben Veränderungen an diesen sehr spezifischen Methylierungsstellen einen tatsächlichen Phänotyp, der sich daraus ergibt?“ Ist es die Ursache des Alterns oder hängt es nur damit zusammen? Passiert es einfach zusammen mit verschiedenen anderen Dingen, die während des Alterungsprozesses passieren? Das wissen wir also nicht.“ Zukünftige Forschung muss die Antworten auf diese Fragen finden, aber vorerst hat das (sichere) Hüpfen auf einem Laufband oder Wanderweg mit einem beschwerten Rucksack wahrscheinlich keine Nachteile – und kann sogar Ihre Zellen jünger machen. 

Verweise:

Murach KA, Dimet-Wiley AL, Wen Y, et al. Langfristiges Training mildert die epigenetische Alterung der Skelettmuskulatur. Alternde Zelle. 2022;21(1):e13527. doi:10.1111/acel.13527



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