Radikale Lebensverlängerung » Stoffwechselrate und Lebenserwartung

Warum leben Mäuse nur zwei, Katzen 10-20, Menschen 80-120 und Grönlandwale 210 Jahre? Die Antwort liegt einer Theorie zufolge in der Stoffwechselrate.

Universal relation for life-span energy consumption in living organisms: Insights for the origin of aging

Zitat

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Metabolic energy consumption has long been thought to play a major role in the aging process (Pearl, The rate of living. University of London Press, London, 1928). Across species, a gram of tissue expends approximately the same amount of energy during the lifespan on average (Speakman, J Exp Biol 208:1717–1730, 2005). Energy restriction has also been shown to increase the maximum lifespan (McCay et al. J Nutr 10:63–79, 1935) and to retard age-associated changes (Weindruch and Walford, The retardation of aging and disease by dietary restriction. CC Thomas, Springfield, 1988). However, there are significant exceptions to universal energy consumption during the lifespan, mainly found by interclass comparison (Ramsey et al. Free Rad Biol Med 29:946–968, 2000; Atanasov, Trakia J Sci 10(3):1–14, 2012).
(...)
Therefore, the exact physical relation between (oxidative) free radical damage and the origin of aging is most likely related to the striking existence of a constant total number of respiration cycles Nr over the lifetime of all organisms, which predetermines the extension of life.
(...)
In summary, a difference of two orders of magnitude in total heartbeats (between Daphnia and birds) is reduced to less than a factor of 2 in breaths per lifetime, further supporting that all organisms seem to live for the same span in units of respiration cycles (Nr∼108).

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https://www.nature.com/articles/s41598-022-06390-6

Jetzt ist die Frage: Kann man mit epigenetischer Reprogrammierung wirklich deutlich mehr rausholen oder verursacht das Leben an sich bereits irreversible Schäden die auf eine relativ genau definierbare Dauer unweigerlich zum Tod führen müssen?

Zitat

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The list below shows some frequencies with which new naturally occurring DNA damages arise per day, due to endogenous cellular processes.

Oxidative damages

Humans, per cell per day:

10,000[9]
11,500[14]
2,800[15] specific damages 8-oxoGua, 8-oxodG plus 5-HMUra
2,800[16] specific damages 8-oxoGua, 8-oxodG plus 5-HMUra

Rats, per cell per day:

74,000[14]
86,000[17]
100,000[9]

Mice, per cell per day:

34,000[15] specific damages 8-oxoGua, 8-oxodG plus 5-HMUra
47,000[18] specific damages oxo8dG in mouse liver
28,000[16] specific damages 8-oxoGua, 8-oxodG, 5-HMUra

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https://en.wikipedia.org/wiki/DNA_damage...ly_occurring%29

Die meisten davon werden afaik repariert, trotzdem bleiben auch einige bestehen.

Unsere Stoffwechselrate werden wir wohl nicht groß ändern können. Langfristig brauchen wir also einen Plan um die DNA möglichst vieler Zellen zu reparieren. Oder reicht es bei den Stammzellen?

Zitat

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Studies comparing DNA repair capacity in different mammalian species have shown that repair capacity correlates with lifespan. The initial study of this type, by Hart and Setlow,[109] showed that the ability of skin fibroblasts of seven mammalian species to perform DNA repair after exposure to a DNA damaging agent correlated with lifespan of the species. The species studied were shrew, mouse, rat, hamster, cow, elephant and human. This initial study stimulated many additional studies involving a wide variety of mammalian species, and the correlation between repair capacity and lifespan generally held up. In one of the more recent studies, Burkle et al.[110] studied the level of a particular enzyme, Poly ADP ribose polymerase, which is involved in repair of single-strand breaks in DNA. They found that the lifespan of 13 mammalian species correlated with the activity of this enzyme.

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https://en.wikipedia.org/wiki/DNA_damage_theory_of_aging

Ob wir dieses Enzym auch zuführen können, um unsere DNA-Reperatur zu verbessern? Bei langlebigen Menschen scheint es möglicherweise auch häufiger vorzukommen (aus dem gleichen Artikel):

Zitat

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Lymphoblastoid cell lines established from blood samples of humans who lived past 100 years (centenarians) have significantly higher activity of the DNA repair protein Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) than cell lines from younger individuals (20 to 70 years old).[116][unreliable medical source?] The lymphocytic cells of centenarians have characteristics typical of cells from young people, both in their capability of priming the mechanism of repair after H2O2 sublethal oxidative DNA damage and in their PARP capacity.[10][117]

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Eine andere Idee von mir wäre, dass wir die Natur kopieren. So sind Fledermäuse bspw. in Relation zu ihrer Stoffwechselrate sehr langlebig, weil sie eine verbesserte DNA-Reperatur haben:

Zitat

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During flight, the body temperature of bats can rise dramatically to over 41°C (97). High metabolic rates, along with elevated body temperatures, produce reactive oxygen species, which can cause DNA damage and release of DNA into the cytoplasm (98, 99). To overcome this, bats show evidence of positive selection in various genes involved with DNA repair, with consequences for antiviral responses (29). Similarly, the selective pressure of DNA damage and release of self-DNA in the cytoplasm may have selected for the loss of certain cytosolic sensors of DNA in bat cells, while evolving DNA binding motifs in other receptors, such as TLR9 (96). These observations have been largely made by analyzing genomic sequences and they raise several questions about antiviral defensive responses in bats against DNA viruses.

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https://www.frontiersin.org/articles/10....2020.00026/full

Wobei das laut der Studie auch Auswirkungen auf die Immunantwort haben könnte, da müsste man wahrscheinlich vorsichtiger agieren als bei dem Enzym oben.

Danke auch an @Methusalem , der mich vor einiger Zeit auf das Thema DNA-Schäden aufmerksam gemacht hatte.

Hallo,

bei der Stoffwechselrate und der Lebenserwartung gibt es keinen "Automatismus" und Fledermäuse sind eine bekannte Ausnahme. Einerseits sollten wir die Zahl der freien Radikale reduzieren (z.B. Entkopplung der Atmungskette bei Seevögeln oder Fettverbrennung beim Menschen) und die antioxidative Kapazität bei Bedarf erhöhen (z.B. Optimierung des Glutathion Systems). Das Immunsystem spielt auch eine große Rolle und Brieftauben sind kaum von Infektionen betroffen. Die DNA Reparatur kann z.B. mit der vermehrten Bildung von Ketonen in der Leber gefördert werden (siehe auch "Lebensenergie", Dr. Strunz 2022).

Viele Grüße

Roger

Ich finde die Theorie, dass bei großen Tieren viel gleichartige Zellen da sind und es nicht leicht zu Veränderungen durch anderstartige Nachbarzellen kommt, ganz gut.
Hier vielleicht eine Quelle von den vielen gelesenen Büchern:
https://m.focus.de/wissen/mensch/religio...id_8958990.html

Da heißt es bei Matthäus: Als Jesus aus dem Wasser stieg, „öffnete sich der Himmel, und er sah den Geist Gottes wie eine Taube auf sich herabkommen“. Die Taube ist aber auch in anderen Kulturen wichtig: Seit der Antike galt sie als Sinnbild von Sanftmut, Einfalt und Unschuld - weil man annahm, die Taube besitze keine Galle und sei daher frei von allem Bösen und Bitteren. Im alten Indien und bei einigen germanischen Stämmen galt sie als „Seelenvogel“. Auch im Islam sind die gurrenden Tiere heilig, weil sie den Propheten Mohammed auf der Flucht beschützt haben sollen.


Oder sind es viele Rote Blutkörperchen und ein Kämpferherz? Ich denke bei den kranken Sauerstoffarm gehaltenen Mäusen, lag auch eine mehr an roten Blutkörperchen vor.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Flederm%C3%A4use
Das Herz ist zudem stark vergrößert und hat etwa das dreifache Volumen zu dem anderer Säugetiere gleicher Größe, außerdem ist die Anzahl der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) sowie der Hämoglobin­anteil stark erhöht, sodass etwa doppelt so viel Sauerstoff im Blut gebunden werden kann wie bei vergleichbaren Tieren.

Engel und Teufel sind Langlebig?

Ich glaube es besteht ein Zusammenhang zum Krebsparadoxon. Eine solche Ansammlung von Zellen muss sich irgendwie schützen.

Kurzgesagt | Warum kriegen Blauwale keinen Krebs? - Petos Paradoxon

Aber es ist im Augenblick reine Spekulation

Hallo,

die wilden Tiere versterben häufig an Herzversagen (z.B. Seevögel) und nicht an Krebs. Die großen Tiere benötigen anteilig weniger Energie, um die Körpertemperatur konstant zu halten (geringere Oberfläche) und deshalb ist der Stoffwechsel nicht so extrem aktiviert (weniger freie Radikale).

Viele Grüße

Roger

Ich fresse jetzt nur noch Fett um meine Körperoberfläche zu minimieren. Die Menschen sterben öfters an Herzversagen als an Krebs, und darum fresse ich jetzt bis ich eine Kugel bin und werde ohne Problem 120.

Stammzellerneuerung ist evtl. mehr durch viel rote Blutkörperchen?

Zitat von Prometheus im Beitrag #6

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Beispiel: Angenommen, ein Kind spielt im Sperrbezirk von Tschernobyl. Nicht gut, dabei sammelt es eine Menge molekularer Schäden durch die radioaktive Strahlung an. Wird es dadurch schneller alt, also auch schneller erwachsen? Nein. Auch ein Erwachsener der im Sperrbezirk lebt, transformiert nicht sofort zum Greis. Ja, irreversible molekulare Schäden haben oft zur Folge, dass sich das epigenetische Alterungsprogramm beschleunigt. Hängt natürlich alles kausal zusammen, aber die Schäden allein bestimmen nicht den Phänotyp!

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Zitat

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Accelerated aging is one of the well-known consequences of exposure to ionizing radiation. This phenomenon is apparent to a greater or lesser degree in all of the populations contaminated by the Chernobyl radionuclides.

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https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com...32.2009.04822.x

The genetic effects of Chernobyl radiation exposure

Zitat

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At a Glance

• Researchers found no evidence that radiation exposure from the Chernobyl accident caused genetic changes that were passed on to children.
• Scientists also found that thyroid cancers arising after radiation exposure were more likely to have certain types of DNA damage.
• The results further our understanding of the genetic effects of radiation exposure.

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https://www.nih.gov/news-events/nih-rese...iation-exposure

Vielleicht sind die DNA-Schäden in Tschernobyl einfach oft nicht so stark wie angenommen? Wenn ich mich nicht täusche, sind Stammzellen zudem hauptsächlich im Rückenmark und dadurch geschützter als in anderen Teilen des Körpers.

Auch die Theorie, dass Kinder allgemein mehr DNA-Schäden haben müssten als ihre Eltern, würde ich ohne genauere Erkenntnisse noch nicht akzeptieren:

DNA repair and response to sperm DNA damage in oocytes and embryos, and the potential consequences in ART: a systematic review

Zitat

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The collective evidence in human and animal models indicate that the early embryo has the capacity to repair DNA damage within sperm by activating maternally driven mechanisms throughout embryonic development. However, this capacity is limited and likely declines with age. The link between age and decreased DNA repair capacity could explain decreased oocyte quality in older women, poor reproductive outcomes in idiopathic cases and patients who present high sperm DNA damage.

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https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34954800/

Zudem scheint es einen Zusammenhang zwischen DNA-Schäden und epigenetischer Alterung zu geben:

Zitat

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There may be some relationship between the epigenetic clock and epigenetic alterations accumulating after DNA repair. Both unrepaired DNA damage accumulated with age and accumulated methylation of CpG islands would silence genes in which they occur, interfere with protein expression, and contribute to the aging phenotype.

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https://en.wikipedia.org/wiki/DNA_damage...pigenetic_clock

Jetzt können wir darüber diskutieren, wie relevant der ist.
Nehmen wir mal an du hast Recht und die Alterung ist ganz überwiegend epigenetisch programmiert. Warum gibt es dann diesen Zusammenhang zur Stoffwechselrate und warum haben die Ausnahmen davon eigentlich alle eine verbesserte DNA-Reperatur? Die einzig plausible Erklärung wäre für mich, dass die Evolution zumindest bei den Vertebraten nie einen epigenetischen Reset in Betracht gezogen hat.

Zitat

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Progeroid syndromes (PS) are a group of rare genetic disorders that mimic physiological aging, making affected individuals appear to be older than they are.[1][2] The term progeroid syndrome does not necessarily imply progeria (Hutchinson–Gilford progeria syndrome), which is a specific type of progeroid syndrome.

Progeroid means "resembling premature aging," a definition that can apply to a broad range of diseases. Familial Alzheimer's disease and familial Parkinson's disease are two well-known accelerated-aging diseases that are more frequent in older individuals. They affect only one tissue and can be classified as unimodal progeroid syndromes. Segmental progeria, which is more frequently associated with the term progeroid syndrome, tends to affect multiple or all tissues while causing affected individuals to exhibit only some of the features associated with aging.

All disorders within this group are thought to be monogenic,[3] meaning they arise from mutations of a single gene. Most known PS are due to genetic mutations that lead to either defects in the DNA repair mechanism or defects in lamin A/C.

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https://en.wikipedia.org/wiki/Progeroid_syndromes

Zitat

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Long-lived mutants of C. elegans (age-1 and daf-2) were demonstrated to be resistant to oxidative stress and UV light.[7] These long-lived mutants had a higher DNA repair capability than wild-type C. elegans.[7] Knockdown of the nucleotide excision repair gene Xpa-1 increased sensitivity to UV and reduced the life span of the long-lived mutants. These findings support the hypothesis that DNA damage has a significant role in the aging process.[7]

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https://en.wikipedia.org/wiki/Genetics_of_aging

Tja, da bleibt abzuwarten ob OSK alleine zur dauerhaften Verjüngung ausreicht!

Zitat von Prometheus im Beitrag #6

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Hinter der Stoffwechsel-Theorie steckt letztlich die Damage-Acumulation Theorie, nach der Alterung stochastisch durch irreparable Schäden verursacht wird.

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Zitat von Prometheus im Beitrag #6

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Irreversible molekulare Schäden=> "Post Aging Diseases" ( M. Blagosklonny)

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Zitat von Prometheus im Beitrag #6

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Wird es dadurch schneller alt, also auch schneller erwachsen? Nein.

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Zitat von Illuminatus im Beitrag #8

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Ich fresse jetzt nur noch Fett um meine Körperoberfläche zu minimieren. Die Menschen sterben öfters an Herzversagen als an Krebs, und darum fresse ich jetzt bis ich eine Kugel bin und werde ohne Problem 120.

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Hallo,

nach meiner Vermutung strebt der Körper immer die Hormesis an und bei DNA Schäden bzw. Stoffwechselstörungen ändert sich die Epigenetik. Die epigenetische Umprogrammierung würde wahrscheinlich nicht dauerhaft helfen, wenn die Ursachen nicht beseitigt werden. Deshalb halte ich die vermehrte Reparatur der Schäden und Reduzierung von freien Radikalen für die mittelfristig erfolgreiche Strategie. Für viele Menschen ist die Methode evtl. zu "anstrengend" und sie möchten lieber auf der Couch sitzen sowie ihr "schönes Essen" behalten. Auch für diese Menschen gibt es evtl. ein wenig Hoffnung mit begrenzter Wirkung: Caprylsäure und/oder MCT Öl.

Viele Grüße

Roger

Zitat von Roger im Beitrag #12

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Die epigenetische Umprogrammierung würde wahrscheinlich nicht dauerhaft helfen, wenn die Ursachen nicht beseitigt werden. Deshalb halte ich die vermehrte Reparatur der Schäden und Reduzierung von freien Radikalen für die mittelfristig erfolgreiche Strategie.

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Zitat

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Auch für diese Menschen gibt es evtl. ein wenig Hoffnung mit begrenzter Wirkung: Caprylsäure und/oder MCT Öl.

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@Roger Kannst du mehr dazu sagen?

Hallo,

im Jahr 2009 hat die FDA das Alzheimer Medikament Axona (enthält u.a. 20 g Caprylsäure) zugelassen. MCT Öl enthält auch größere Mengen Caprylsäure. Der Vorteil von Caprylsäure liegt in der positiven Wirkung auf Reparaturprozesse mit/ohne Nahrungsumstellung. Nachteilig ist der schnelle Verbrauch (ca. 3 Stunden) und die Unverträglichkeiten, so dass häufig nur eine 20 g Dosis möglich ist (siehe auch "Alzheimer jetzt stoppen!", Bruce Fife).

Viele Grüße

Roger

Zitat von Methusalem im Beitrag #11

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Es geht um das Verhältnis von Oberfläche auf Gesamtvolumen

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