RE:Wichtigste Forschung 2014 - 3

Milch ist ein hervorragend geeignetes Lebensmittel für Wachstum, dafür ist sie evolutionär ja auch vorgesehen. Quasi ein Beschleuniger für das kindliche Wachstum und Altern. Wen wundert es, dass Milchkonsum für eine zuverlässige mTOR-Aktivierung sorgt?

Bereits bei Jugendlichen wird es da schon kritischer - der Zusammenhang zwischen Akne und Milchkonsum ist z.B. längst nicht mehr nur Volksweisheit, sondern mittlerweile durch zahlreiche Studien belegt.
Wenn man Altern als eine Fortsetzung des Wachstumsprozesses betrachtet, ist klar, dass Milch in dieser Hinsicht problematisch werden kann:

Milk is not just food but most likely a genetic transfection system activating mTORC1 signaling for postnatal growth.

Zitat

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Whereas human breast milk is the ideal food for infants allowing appropriate postnatal growth and species-specific metabolic programming, persistent high milk signaling during adolescence and adulthood by continued cow´s milk consumption may promote mTORC1-driven diseases of civilization.

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http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23883112

Im Umkehrschluss kann Milch in anabolen Phasen (und Regeneration nach Krankheiten) durchaus gesundheitsfördernd sein.

@La_Croix

Zitat

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Also völlig auf Milch, Käse und Joghurt verzichten?
Was meinst du Prometheus?

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Das wäre meiner Meinung nach ziemlich übertrieben. Insbesondere für fermentierte Milchprodukte sind schließlich auch mannigfaltige positive gesundheitliche Wirkungen dokumentiert.
Und in kleineren Mengen (z.B. Milch im Kafee) sollte Milch vermutlich auch unkritisch sein (ich kann mir nicht vorstellen, dass sich experimentell das Gegenteil beweisen ließe).

Zitat

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Ich denke mal, die wird bei Fermentierung zu Joghurt und Käse zum Großteil von den MO`s abgebaut oder?

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Gut möglich. Daten hierzu sind mir aber derzeit nicht bekannt.

In gewissem Außmaß wirkt ja jede Nahrungsaufnahme mTOR-aktivierend, und ein wenig mTOR-Aktivität braucht man schließlich auch zum Überleben.
Man sollte jedoch berücksichtigen, dass Milch ist in dieser Hinsicht ein ziemlich potentes Nahrungsmittel darstellt.

Der Alterungsprozess des Organismus vollzieht sich an jedem Organsystem und wird - bezogen auf das jeweilige Organ - dann oft isoliert als "Krankheit" bezeichnet. Sicherlich gibt es individuelle Unterschiede, welche Organsysteme am schnellsten altern. "Gesunde" Organsysteme gibt es im Alter nicht mehr. Allenfalls "altersensprechend unauffällige" Befunde. Nachfolgend ein Auszug aus einer Übersichtsarbeit, die den Stand der Dinge aus Sicht der Nephrologie zusammenfasst:

The aging kidney revisited: A systematic review

Zitat

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Aging has been defined as " the collection of changes that render human beings progressively more likely to die " (Medawar, 1952). This view implies the existence of an inexorable functional decline in biological systems in the whole organism. Whether aging is a disease or as the inevitable consequence of being human is a philosophical and a scientific question. Renal aging is a complex multifactorial process and ascertaining to what extent renal lesions in the elderly represent the life course exposure to chronic diseases or the local manifestation of systemic aging is tantalizing. Progress in genetics and proteomics provides promising new insights on renal aging. Proper lifestyle modifications, as those applicable to the general population, including the adoption of low-calories and low-AGEs diets with high content in anti-oxidants currently represent the most plausible approach to maintain kidney health.

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http://www.sciencedirect.com/science/art...568163714000191

Zugegeben, es ist nicht gerade eine völlig neue Erkenntnis, zu der die Arbeitsgruppe um Thomas White gelangt ist:

Im Versuch mit transgenen Mäusen, die eine Fast-Food Diät erhielten, fanden sich nach 5 Monaten die typischen Veränderungen hin zum metabolischen Syndrom.
Bekamen die Mäuse hingegen ein Hamsterrad spendiert, konnte allein dadurch alle untersuchten Faktoren wieder vollständig normaliseren (trotz Fortführung der ungesunden Diät!).
Das spannende dabei: Die Mäuse waren dahingehend genetisch verändert, dass die seneszenten Zellen markiert werden konnten. Es zeigte sich, dass durch die Bewegung die seneszenten Zellen wieder abgeräumt werden konnten.


Aging, cellular senescence and disease: the influence of diet and exercise

Zitat

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Collectively, our data suggest that lifestyle choices may affect the abundance of senescence cells with advancing age, and exercise may partly mediate its salutary effects on multiple organ systems by preventing their accumulation and/or mediating their removal.

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http://www.fasebj.org/content/28/1_Supplement/880.7.short

Die Quintessenz dabei:

1) Es bringt nichts, auf teuere und möglicherweise nebenwirkungsbehaftete Therapien zu warten, die seneszente Zellen eliminieren - schließlich wurde bewiesen, dass Sport hier und jetzt schon dagegen wirksam ist.
2) Seneszente Zellen mögen zwar Mediatoren und Beschleuniger des Alterungsprozesses sein, sind aber wahrscheinlich keine kausale Altersuhr.
3) Heute schon Sport gemacht?

In der folgenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass Inhaltsstoffe des Granatapfels die Bildung von AGEs (Advanced glycation endproducts*,) effektiv reduzieren können.

Pomegranate (Punica granatum) fruit polyphenols, punicalagin, ellagic acid and gallic acid, inhibit formation of advanced glycation endproducts by scavenging reactive carbonyl species

Zitat

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In summary, our study suggests that pomegranate compounds reduce the formation of AGEs and one of the mechanisms of such anti-glycation effect could be related to their trapping abilities of reactive dicarbonyl species.

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http://www.fasebj.org/content/28/1_Supplement/975.10.short

*Diese Protein-Zucker-Moleküle können vom Körper nach derzeitigem Kentnisstand nicht abgebaut werden und "verkleben" im Laufe der Jahre das Bindegewebe.

Rheumatoide Arthritis: Chinesisches Phytopharmakon hält Vergleich mit Methotrexat stand

Zitat

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Ein in der traditionellen chinesischen Medizin (TCM) häufig eingesetztes pflanzliches Heilmittel hat in einer randomisierten Studie – unter (beinahe) westlichen Prüfstandards – eine gleich gute Wirkung erzielt wie der Standardwirkstoff Methotrexat. Laut derPublikation in den Annals of the Rheumatic Diseases erzielte eine „west-östliche“ Kombination die beste Wirkung. [...] Bemerkenswert war ein starker Rückgang der Blutsenkungsreaktion (BSR) unter der Therapie mit TwHF. Die beiden Autoren betrachten ihn als Beleg für eine starke anti-entzündliche Wirkung, die auch in Laboruntersuchungen und tierexperimentellen Studien gefunden wurde. Auf welchen der etwa 300 Inhaltsstoffe der Pflanze die Wirkung beruht, ist nicht klar. Tripterygium wilfordii ist jedoch reich an Diterpenoiden, die die Transkription von Zytokinen und anderen proinflammatorischen Genen hemmen können.

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http://www.aerzteblatt.de/nachrichten/58...thotrexat-stand

Die Zellen unseres Körpers kommunizieren bekanntlich miteinander, sowohl auf der Kurzdistanz (Parakrine Sekretion) auch über große Distanzen hinweg (durch Hormone).
In folgendem Artikel konnte aufgezeigt werden, dass im Labor erzeugte Stammzellen (iPS) die Zellen in ihrer direkten Umgebung vor Seneszenz schützen:

Rat Induced Pluripotent Stem Cells Protect H9C2 Cells from Cellular Senescence via a Paracrine Mechanism

Zitat

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Paracrine factors released from iPSCs prevent stress-induced senescence of H9C2 cells by inhibiting p53-p21 and p16-pRb pathways. This is the first report demonstrating that antisenescence effects of stem cell therapy may be a novel therapeutic strategy for age-related cardiovascular disease.

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http://www.karger.com/Article/FullText/357423

Zitat von Lazarus Long

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Hallo Prometheus,
Kann das praktisch genutzt werden?

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Nun, das ist zumindest die Absichtserklärung, die hinter derartiger Forschung steckt.
Wer aktuell auf der Suche nach Anbietern für eine Stammzellbehandlung mit iPS ist, kann auch gleich russisches Roulette spielen. Oftmals wird von derartig spezialisierten Privatkliniken im Ausland auf Kosten verzweifelter Patienten (die Hoffnung stirbt zuletzt) ordentlich Kasse gemacht.

Ich bin allerdings der Ansicht, dass sich das bereits innerhalb der nächsten Jahre ändern wird und das Therapien mit Stammzellinjektionen nach Abschluss entsprechender kontrollierten klinischen Studien auch für die Routineversorgung genutzt werden können.

Spannend: Bei der Untersuchung von Blut einer 115-jährigen hat man die Herkunft weißer Blutzellen untersucht und hat bei genetischen Analysen festgestellt, das fast alle Leukozyten von gerade einmal ZWEI verbliebenen Stammzellen herrührte. Erwartet hätte man mindestens >1000 Stammzellen! Folglich hat bei der Dame eine massive Stammzelldepletion stattgefunden, am Schluss hing Leben und Tod offenbar von gerade einmal zwei Zellen ab. Das fügt sich ins Bild, denn eine ähnliche Stamzelldepletion wurde auch schon in anderen Geweben festgestellt, z.B. bei Pigmentzellen der Haare

Somatic mutations found in the healthy blood compartment of a 115-yr-old woman demonstrate oligoclonal hematopoiesis

Zitat

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The distribution of variant allele frequencies of these mutations suggests that the majority of the peripheral white blood cells were offspring of two related hematopoietic stem cell (HSC) clones. Moreover, telomere lengths of the WBCs were significantly shorter than telomere lengths from other tissues. Together, this suggests that the finite lifespan of HSCs, rather than somatic mutation effects, may lead to hematopoietic clonal evolution at extreme ages.

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http://genome.cshlp.org/content/early/20...2/gr.162131.113

Silymarin (Mariendistel) wird meist verwendet, um die Leberfunktion zu unterstützen (Ref) und ist dafür bekannt, Telomerase zu aktivieren.

Dieses aktuelle Review fast typische und potentielle Anwendungsgebiete zusammen:

Zitat

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Silymarin is a bioflavonoid complex extract derived from dry seeds of Milk thistle [(Silybum marianum(L.) Gaemrnt. (Fam. Asteraceae/Compositaceae)] whose hepatoprotective effect has clinically been proved. Low toxicity, favorable pharmacokinetics, powerful antioxidant, detoxifying, preventive, protective and regenerative effects and side effects similar to placebo make silymarin extremely attractive and safe for therapeutic use. The medicinal properties of silymarin and its main component silibinin have been studied in the treatment of Alzheimer's disease, Parkinson's disease, sepsis, burns, osteoporosis, diabetes, cholestasis and hypercholesterolemia. Owing to its apoptotic effect, without cytotoxic effects, silymarin possesses potential applications in the treatment of various cancers. Silymarin is being examined as a neuro-, nephro- and cardio-protective in the damage of different etiologies due to its strong antioxidant potentials. Furthermore, it has fetoprotective (against the influence of alcohol) and prolactin effects and is safe to be used during pregnancy and lactation. Finally, the cosmetics industry is examining the antioxidant and UV-protective effects of silymarin. Further clinical studies and scientific evidence that silymarin and silibinin are effective in the therapy of various pathologies are indispensable in order to confirm their different flavonolignan pharmacological effects.

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http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24555302

Anscheinend ist Silymarin im Tiermodel darüber hinaus auch in der Lage, Amyloidplaques aufzulösen:

Silymarin effect on amyloid-β plaque accumulation and gene expression of APP in an Alzheimer's disease rat model.

Zitat

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Our results are in accordance with the in vitro tests concerning the positive antiamyloidogenic property of the main component of silymarin, namely silibinin. We suggest that the beneficial effect of sylimarin in the AD model is related to its capacity to disaggregate amyloid plaques and to suppress APP expression. Considering the limited side effects of silymarin, this compound could be of use in AD therapy.

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http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24460990

Für eine deutliche Verlängerung der Lebensspanne sind Stammzellen, die das Gewebe erneuern können, von zentraler Bedeutung.
Erstaunlicherweise wurde kürzlich herausgefunden, dass die Stammzellen zum Selbsterhalt auf virenartige Elemente zurückgreifen können, Transposomen genannt.

Zitat

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Somehow, organisms including humans appear to have recruited viral elements into their genome in a way that helps to maintain the pluripotency of stem cells that allow them to regenerate. Why this is so remains a mystery for future investigation.

Although the results of the study cannot be put directly into application in regenerative medicine, knowing that retrotransposon elements are essential in the transcriptional control of iPS and ES cells is an essential clue for solving the puzzle of how to create better types of cells in future regenerative medicine studies.

"Our work has just begun to unravel the scale of unexpected functions carried out by retrotransposons and their derived transcripts in stem cell biology. We were extremely surprised to learn from our data that what was once considered genetic 'junk', namely ancient retroviruses that were thought to just parasite the genome, are in reality symbiotic elements that work closely with other genes to maintain iPS and ES cells in their undifferentiated state. This is quite different from the image given by textbooks that these genomic elements are junk," explains Dr. Piero Carninci, senior investigator of the study.

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http://www.nature.com/ng/journal/vaop/nc...bs/ng.2965.html

(Zitat aus: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2.../r-vm042514.php)

Hier ein Review zu Transposomen:
http://hmg.oxfordjournals.org/content/16/R2/R159.full

Alles nur graue Theorie? Kommt darauf an, auf welche Medikamente man angewiesen ist. Es ist nämlich bekannt, dass einige Medikamente den Retrotransposomen dazwischenfunken.

Morphin zum Beispiel:
http://molpharm.aspetjournals.org/conten.../mol.114.091728
Oder auch NRTIs:
http://www.plosone.org/article/info%3Ado...al.pone.0001547

Klonen menschlicher Zellen bald Routine?

Zitat

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Viele Jahre nach dem großen Ethikstreit ist es soweit: Das Klonen menschlicher Zellen zu Therapiezwecken macht enorme Fortschritte. In Amerika ist dies bei einer 32jährigen Diabetes-Patientin gelungen. Geheilt ist sie aber noch nicht.

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http://www.faz.net/aktuell/wissen/umstri...e-12912683.html

Es ist spätestens seit diesem Artikel bekannt, das eine Steigerung von NAD+ in den Mitochondrien sich günstig auf die Lebensdauer auswirkt. Nur warum, wusste man bislang nicht so genau. Hier ein Artikel, der für die Beobachtung eine plausible Erklärung liefert:

The NAD+/Sirtuin Pathway Modulates Longevity through Activation of Mitochondrial UPR and FOXO Signaling

Zitat

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Highlights
•Enhancing NAD+ availability extends lifespan in C. elegans through sir-2.1
•The NAD+/sir-2.1-dependent activation of mitochondrial UPR [unfolded protein response] is crucial for longevity
•Higher NAD+ bioavailability protects against ROS by enhancing daf-16 activity
•UPRmt is a conserved target of the NAD+/SIRT1 axis in mammalian cells

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http://www.sciencedirect.com/science/art...092867413007551

In erster Linie dürften die Langlebigkeits-Effekte also über SIRT1 vermittelt werden.

Interventionen, die in der Lage sind, die intrazelluläre NAD+Konzentration anzuheben, sind also im Hinblick auf Anti-Aging sehr vielversprechend.
Derartiges z.B.:

MicroRNAs Emerge as Modulators of NAD+-Dependent Energy Metabolism in Skeletal Muscle
http://diabetes.diabetesjournals.org/con...1.full.pdf+html

P.S.: Auch Folsäure und Desoxyribonukleotide sind in dieser Hinsicht sehr interessant.

Mikrobiota im Fokus der Forschung

Diabetiker haben im Darm eine für sie "typische" Mikrobiota: Ansatz für neue Therapien?

Zitat

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Charakteristisch für Typ 2-Diabetiker sei dabei nach zwei publizierten Studien - eine aus China, eine aus Skandinavien - eine verringerte Zahl Butyrat-produzierender Darmbakterien. Gleichzeitig sprächen Studienergebnisse für einen vermehrten oxidativen Stress in dieser veränderten Mikrobiota, so Tilg. Auch diese Befunde legten erneut nahe, dass Veränderungen in der Mikrobiota zur systemischen Entzündung beitragen könnten.

Mikrobiota von Tieren mit Gestationsdiabetes löse nach Transplantation bei keimfreien Mäusen Stoffwechselstörungen wie Insulinresistenz aus. Und: Im Tiermodell führe Metformin zur Vermehrung von Akkermansia muciniphila. Durch gezielte Verabreichung dieses Keimes lasse sich - ebenfalls tierexperimentell - etwa die Glukosetoleranz verbessern.

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http://www.aerztezeitung.de/medizin/kran...12&h=-498391220

Zitat von La_Croix im Beitrag #74

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Forscher finden natürliche Hungerbremse
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-17507-2014-04-30.html

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Zitat

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All of theindividual CRC [Kolonkarzinom] samples are characterized by DNA methylation at
approximately the same CpG island sites. Analysis of other tumor types such
as liver or lung indicated that while the overall levels of methylation were
lower, the same set of target CpG islands modified in CRC are significantly
methylated in these other tumors, as well. [...]These
results suggest that there is a universal set of sequences commonly modified
in many tumors.[...]
CRC islands are overmethylated as a
function of aging in normal tissues with the highest degree being seen in
colon DNA. Furthermore, hypermethylation in tumors is a reflection of these
excess methylation patterns and is always at a higher level than that present
in the control tissue of origin

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http://cancerres.aacrjournals.org/content/74/5/1475.abstract

Es lassen sich daraus folgende Schlussfolgerungen ziehen:

1) Das Gesamtmuster der individuellen Methylierung entsteht bei der Befruchtung der Eizelle.
2) Bei der Entstehung der Organe bilden sich darüber hinaus gewebespezifische Methylierungsmuster.
3) Gewebsstammzellen behalten weitgehend das ursprüngliche Muster bei, während die restlichen Körperzellen mit zunehmenden Alter im Bereich der CpG-Inseln "zumethylieren"
4) Tumoren zeigen ein mit dem Alterungsprozess weitgehend identisches, aber übersteigertes Methylierungsmuster(!)
5) Abgesehen von gewebespezifischen Methylierungsmustern weisen auch Tumoren unterschiedlicher Gewebe ziemlich ähnliche Muster auf.

Aus Sicht der Methylierung könnte man Tumorzellen also schlicht als vorgealterte Zellen bezeichnen. Jede Körperzelle wird durch Alterung zur Tumorzelle, wenn man ihr genug Zeit lässt und sie nicht vorher vom Immunsystem eliminiert wird bzw sich selber eliminiert.
Und die Methylierungsmuster sind definitiv kein zufälliger, sondern ein gesteuerter Prozess. Histonmodifikationen scheinen eine wesentliche Rolle dafür spielen, wo genau die Hypermethylierungen auftreten.

Serum folate and whole blood global DNA methylation response to chronic folic acid supplementation in normal weight and obese women of child-bearing age

Zitat

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Repeated measures ANOVA indicated an effect of FA on increasing serum folate over time (p < 0.0001) for all subjects combined, and a time x group interaction for global methylation (p < 0.05) characterized by a reduction in methylation from baseline to 8 wks in normal weight but not obese women. These data provide additional evidence suggesting differences in metabolic response to folic acid as a function of BMI in women of child-bearing age and provide support for consideration of a BMI-adjusted folic acid intake recommendation.

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http://www.fasebj.org/content/28/1_Supplement/817.2.short

In Kürze:
1) Je mehr Fettgewebe frau mit sich herumträgt, desto mehr Folsäure muss frau aufnehmen
2) Folsäuresupplementierung vermindert messbar den Methylierungsgrad der DNA (zumindest bei normgewichtigen Frauen).

Zitat von Prometheus

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Histonmodifikationen scheinen eine wesentliche Rolle dafür spielen, wo genau die Hypermethylierungen auftreten.

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@La_Croix
Danke für deinen Beitrag! Histonacetylierungen sind wohl generell entscheidend für die Zelldifferenzierung und dürften in enger Wechselwirkung mit DNA-Methylierungen stehen.
Siehe z.B. hier:

Telomere Elongation Facilitated by Trichostatin A in Cloned
Embryos and Pigs by Somatic Cell Nuclear Transfer

Trichostatin A (TSA), a histone deacetylase inhibitor, effectively improves the developmental competence of cloned embryos and animals, and recently contributes to successful generation of human ntES cells by SCNT. [...] TSA significantly increases telomere lengths in cloned pigs. [...] These data suggest that TSA may promote telomere elongation of cloned porcine embryos by ALT [Alternative Telomerverlängerung]. Together, TSA can elongate telomeres in cloned embryos and piglets, and this could be one of the mechanisms underlying improved development of cloned embryos and animals treated with TSA.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24510582

Zu TSA aus Wikipedia:

Zitat

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Trichostatin A (TSA) ist ein gegen Pilze wirksames Antibiotikum aus dem Bakterium Streptomyces platensis[3] und blockiert selektiv die Klasse I- und Klasse II- Histon-Deacetylasen (HDAC) von Säugetieren; aber nicht HDAC der Klasse III/ Sirtuine.

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http://de.wikipedia.org/wiki/Trichostatin_A

Es existiert bereits so unglaublich viel Wissen.
Ich habe den Eindruck, das ein erheblicher Anteil des für zukünftige Verjüngungs-Interventionen notwendigen Wissensschatzes bereits heutzutage schon für jeden direkt zugänglich ist.
Man müsste "nur" alles gezielt in einen sinnvollen Zusammenhang setzen.

Die durch die Ernährung zugeführten Fette spielen eine wichtige Rolle insbesondere auch für die Lipidhomöostase im Gehirn. Die sowohl die mehrfach ungesättigten Omega 3- und Omgega 6-Fettsäuren als auch die Phytosterole haben Einfluss auf die neuronalen Zellmembranen:

Biogenesis and transport of membrane domains-potential implications in brain pathologies

Zitat

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Because of the major role of lipid in brain function a particular attention should be dedicated to the lipid intake from the diet which may impact internal lipid homeostasis in a far greater extent than originally thought. One example of how diet lipids impact brain biology is given from polyunsaturated fatty acid (such as omega 3 and 6). They are mostly present in fish oils and were shown to favour neuronal development. Impact of PUFAs on neurite growth and membrane expansion at growth cones were suggested to be based on process involving PM SNAREs. More recently plant sterols from the diet were shown to access brain cell membranes. It is a big challenge for coming years to understand if and how lipids from the diet may impact intracellular membrane composition.

[...]

Finally we propose a potential connection between MD[Membrandomänen] and several nutrient-related processes and envision how diet and autophagy could bring insights towards understanding the impact of global lipid homeostasis on human health and disease.

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http://www.sciencedirect.com/science/art...300908413003283