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“Wunderenzym Telomerase?”

von Jason

Ich bin Wissenschaftsblogger auf Spektrograph.com, 12 Jahre alt und interessiere mich für alle Themen rund um Naturwissenschaften. Ich bin auch Sieger des Grimme Online Awards 2017, mit meinem Podcast Radiorebell, den ich zusammen mit meinem Papsi mache. Dieser ist übrigens dieses Jahr 40 geworden. Damit sind wir auch schon beim Thema:

„Oh Gott, ich werde 40 und dann ist es auch nicht mehr weit zur fünfzig.“ Wer kennt es nicht? Das Drama um den 40. Geburtstag. Denen, den das bekannt ist, ist hiermit geholfen. Es geht um unseren potentiellen Schlüssel zur Verlängerung des menschlichen Lebens. Wissenschaftler sind gespalten. Schuld daranmist ein Enzym. Die Rede ist von Telomerase. Es handelt sich dabei um ein Enzym, welches den Altersprozess des Menschen verlangsamt. Wie tut es das? Was bedeutet überhaupt altern? Welche geheime Schattenseite hat das vermeintliche Wunderenzym und ist es wirklich der Schlüssel zur Unsterblichkeit? Wann wird Entwicklung zu altern? Macht das große Drama um die 40 Jahre-Marke wirklich Sinn? Es gibt viele offene Fragen. Ich möchte natürlich keine Wörter mit 50 Buchstaben verwenden, bei denen ich selber noch mal nachsehen muss, wie sei denn nochmal hießen. Deswegen versuche ich einfach und bildlich zu bleiben, dass Thema jedoch trotzdem ausführlich zu behandeln.

In einer menschlichen Zelle befinden sich 46 Chromosomen, welche aus DNA bestehen. Einzelne Abschnitte der DNA heißen Gene. Pro Zelle gibt es zwei Chromosomensätze: Einer von der Mutter und einer vom Vater. Ein Chromosomensatz enthält 23 Chromosomen. Doch darum soll es gar nicht so lange gehen. In diesem Beitrag geht es um die kleinen und unauffälligen Enden der Chromosomen, die Telomere (Telos: Ende, Meros: Teil). Sie enthalten weder besonders wichtige Erbinformationen oder Gene, noch irgendetwas anderes wirklich wichtiges. Dafür erfüllen sie einen wichtigen Zweck. Eine menschliche Zelle kann sich im Durchschnitt 40 Mal Teilen, bevor die Qualität der Zellteilung nachlässt. Theoretisch ist auch etwas mehr möglich, bis zu 52, nach der Hayflick-Grenze. Nach jeder Zellteilung sind die Telomere etwas kürzer, bis sie schließlich eine kritische Länge erreicht haben. Dann wird die Apoptose (der programmierte Zelltod) eingeleitet. Doch hier kommt die Telomerase ins Spiel. Sie verlängert diese Telomere wieder. Doch sie kommt nicht so schnell hinterher, denn es entstehen zu viele Schäden an den Telomeren. Nun haben Wissenschaftler – im Labor, muss man immer dazu sagen – erstmals diese Zellen mit Telomerase wieder „jünger machen“. Wie ich schon etwas angedeutet habe, verhalten sich Zellen im Labor natürlich anders als im Körper. Also, was würde passieren, wenn wir es schaffen, das selbe Verhalten, welches die Zellen im Labor hatten, auch im Körper zu erzielen?

Dies sind zwei Chromosomen. Die Enden der Chromosomen sind die Telomere (Bild: Public Domain)

Dies sind zwei Chromosomen. Die Enden der Chromosomen sind die Telomere (Bild: Public Domain)

Wir könnten unser Leben um bis zu 30 Jahre verlängern. Das wäre ein unglaublicher Fortschritt. Doch es ist eben nur ein kleiner Teil des komplexen Prozesses des Alterns. Über die Jahre passieren nämlich jede Menge Pannen. Umwelteinflüsse und weiteres können die Telomere ebenfalls verkürzen. Man gliedert den Alterungsprozess in primären und sekundären Alterungsprozess. Ersterer wird durch die natürliche Verkürzung der Telomere hervorgerufen. Der sekundäre Alterungsprozess wird durch Umwelteinflüsse hervorgerufen oder durch den Konsum schädlicher Substanzen. Er gibt die maximale Lebenserwartung eines Individuums (w) an. Der sekundäre Alterungsprozess gibt an wie viel von w erreicht wird. Das ist die Begründung dafür, weshalb manche Leute, mit einem gesunden Lebensstil weniger alt werden, als andere. Wenn w 70 Jahre beträgt, kann ein Mensch auch nicht älter als 70 werden, egal wie gesund sie Leben. Das sekundäre Altern ist durch die Gene geprägt, da kann man nichts gegen tun. Oder möglicherweise doch? Wie schon gesagt, die Telomerase kann die Telomere in begrenztem Umfang wieder herstellen. Wenn man also es schafft, die Zellen auf diese Weise jünger zu halten, hat das jedoch einen entscheidenen Haken. Denn die Natur hat dieses System nicht zum Spaß entwickelt.

Wieso zerstören sich die Zellen nach einer bestimmten Anzahl an Zellteilungen selbst? Neben der Tatsache, dass Unsterblichkeit für eine Spezies im Ganzen relativ hinderlich ist und das Ziel der Evolution ist, die Art am Leben zu erhalten, ist die Telomerase auch mit Vorsicht zu genießen. Denn wenn Zellen zu alt werden und nicht absterben, werden sie zu Krebszellen, welche sich unkontrolliert vermehren. Deshalb sterben Zellen aus, bevor sie zu Krebszellen werden und werden damit an der Mitose, also an der Zellteilung gehindert. Telomerase könnte also ironischer Weise tödlich sein. Bis diese Technik im menschlichen Körper angewendet werden kann, sind wohl noch viele Fortschritte nötig. Wenn Zellen zu stark beschädigt werden, begehen sie sozusagen Selbstmord. Sie löschen sich selbst aus, um das Nachbargewebe nicht zu beschädigen. Das nennt sich, wie oben schon beschrieben Apoptose. Weniger rücksichtsvoll ist die Nekrose. In diesem Fall sagen die Zellen, ihren gesunden Nachbarn, dass es Zeit ist zu sterben. So kann es zu riesigen Arealen von abgestorbenen Zellen kommen. Bevor so etwas passieren kann, sterben die meisten Zellen aus, daher hat sich die Natur das Altern „ausgedacht“.

Nachdem, die Hayflick-Grenze überschritten wurde, werden die Zellen seneszent. Fakt ist, dass die meisten Zellen im Alter von ungefähr 40 Jahren seneszent werden. Daher kommt vielleicht dieses Drama. Natürlich beginnt die Seneszenz nicht von heute auf morgen. Sie ist wie die Entwicklung zum Erwachsenen, nur umgekehrt. Nach der Geburt beginnt die Entwicklung, die bis ungefähr 40 andauert. Danach beginnt die Seneszenz,in der die Vitalität wieder sinkt. Altern und Seneszenz sind nicht das Selbe. Altern beschreibt auch den Entwicklungsprozess in der Kindheit. Es beginnt mit dem Beginn des Lebens, also der Verschmelzung von Spermium und Eizelle und endet erst mit dem Tod. All das fällt unter Altern, Seneszenz beschreibt aber nur den Verfall des Körpers, sobald die Vitalität beginnt zu sinken. Eine Zelle wird seneszent, wenn sie sich oft genug geteilt hat. Wenn viele Zellen seneszent werden wird dies auch der Körper und er verfällt. Sehr lange stellen Stammzellen Nachwuchs für die verfallenen Zellen bereit. Stammzellen sind ein offenes Blatt Papier. Aus ihnen können Leber-,Blut und Hautzellen werden. Wenn kein Nachschub mehr kommt, können die Zellen trotzdem noch sehr lange weiterleben, verlieren aber an Qualität. Der Organismus altert. Es ist ein großer Schutz für den Körper, denn wenn sich beschädigte Zellen teilen, verbreiten sie ihren Fehler. Wie ich schon oben erklärt habe können dann verschiedene Dinge passieren. Meistens fällt sie einfach den Ruhezustand und stirbt schließlich.

Die Forschung der Unsterblichkeit steht erst ganz am Anfang. Es gibt mittlerweile ein Medikament, welches die Telomere, mithilfe der Telomerase wieder verlängert. Es trägt den wenig einprägsamen Namen TA-65®. Wir wissen Telomerase birgt Chancen und Risiken. In Zukunft wird es noch viel wirksamere Medikamente geben, die Telomere langfristig verlängern. Wer weiß? Vielleicht haben wir bis dahin auch eine Lösung ohne sämtliche Nebenwirkungen gefunden. Wir werden womöglich Zeitzeugen dieser aufregenden Entwicklung sein, ob es uns gefällt oder nicht.

Sicher ist, dass dieses Drama um den vierzigsten Geburtstag wohl etwas übertrieben ist.

Kommentare (27)

  1. […] am 26.10.2017: Link zum Artikel […]

  2. #2 Cornelia S. Gliem
    26. Oktober 2017

    Gut erklärt. Interessant wäre die Frage wieso es denn überhaupt Krebs gibt, wenn telomerase die Zellen “rechtzeitig” aus dem Spiel nimmt? Okay – vermutlich gibt es krebsarten die anders entstehen und schneller oder unbemerkbar vom telomerase-System sind. Mir stellt sich auch die Frage ob man mit telomere-Killer krebszellen am wachsen hindern könnte.

  3. #3 Bernhard Kletzenbauer
    Reichelsheim
    26. Oktober 2017

    Es beginnt mit dem Beginn des Lebens…
    Stammzellen sind ein offenes Blatt Papier…

    Schön geschrieben. 🙂
    Das wäre etwas für die Zitatesammlung von Lehrer Lämpel. (Vorheriger Wettbewerbsbeitrag)
    Im Artikel sind an einigen Textstellen Worte vergessen worden. Ein sorgfältiges Nachlesen vor dem Veröffentlichen hätte das verhindern können.
    Es ist ein schwieriges Thema, bei dem man nicht voraussetzen kann, daß die Leser etwas darüber wissen. In solchen Fällen muß man auch scheinbar selbstverständlich erscheinende Abläufe beschreiben (Z. Bsp. wie verlängert Telomerase die Telomere?). Und Fachbegriffe wie Hayflick-Grenze müssen kurz erklärt werden.
    Ein überlanger Artikel schreckt meistens ab, aber ein gewisses Mindestmaß an Ausführlichkeit muß für das Verständnis des Textes schon angeboten werden.

  4. #4 Aginor
    26. Oktober 2017

    Ich will Leute eigentlich nicht nach ihrem Alter beurteilen, aber wenn ein 12-jähriger so etwas ausarbeitet: Respekt!

    Finde den Text recht gut. Dürfte teilweise etwas tiefgreifender erklären für meinen Geschmack und ein erweitertes Lektorat wäre nicht schlecht gewesen um die paar noch drinsteckenden Fehler zu beseitigen. Aber ansonsten echt gut meines Erachtens.

    Gruß
    Aginor

  5. #5 Mars
    26. Oktober 2017

    mit 12!, alle achtung, da machen mir die kleinen fehler nichts aus, inhaltlich passt das für mich.
    wenn – wie gestern gelesen – manche 17 jährige kaum einen richtigen satz herausbekommen.
    in einer zeit, wo jetzt schon (dank der medizin?) alle älter werden ist das für den einzelnen, solange er fit und geistig gesund ist gut zu leben.
    ich fürchte mich aber vor den “Telomerase-Zombies” deren körper dann auch mal 110 werden können, aber ab dem 75 geburtstag dement vor sich hin gammeln.
    Gruss an den Papsi: 40 ist nicht schlimm, er soll sich schon mal auf den 60er vorbereiten!

  6. #6 anderer Michael
    26. Oktober 2017

    Wieso werden alte Zellen zu Krebszellen?

    Ansonsten schön geschrieben.Der Verdacht mag aufkommen, Papa hat geholfen ( oder die Mama).Aber in dem Alter fängt es an( manchmal früher), dass Eltern nur noch zu Hilfskräften mutieren, die ansonsten in den Augen ihrer Kinder keine Ahnung haben ( und wenn doch! Dann sind es nur unwichtige Nebensächlichkeiten).
    Und es gibt solche Kinder mit dem Wissen und diesen Ausdrucksmöglichkeiten.

  7. #7 stone1
    26. Oktober 2017

    Respekt, ein hochinteressantes Thema anschaulich beschrieben. Über die paar kleinen Fehlerchen im Text will ich mich nicht beschweren, für einen 12jährigen finde ich das Ergebnis hervorragend.
    Der eine oder andere Link (zB zur Hayflick-Grenze) hätte den Artikel noch gut abgerundet, aber es wurde auch so alles (zumindest für mich) gut verständlich erklärt.

    Ich bin schon Ü40 und verstehe das ganze Tamtam zum 40er auch nicht, es wollen halt Alle dass man eine große Fete veranstaltet.
    Ich denke den Rest meines Lebens werde ich in memoriam Douglas Adams einfach 42 bleiben ; )

  8. #8 René
    26. Oktober 2017

    Ein guter Artikel über ein spannendes Thema. Allerdings fehlte es ein klein wenig an Struktur bzw. wurden einige Fachbegriffe nur in den Raum geworfen. Da ich auf diesem Gebiet maximal Laie kam in dem Abschnitt
    “Bevor so etwas passieren kann, sterben die meisten Zellen aus, daher hat sich die Natur das Altern „ausgedacht“.
    Nachdem, die Hayflick-Grenze überschritten wurde, werden die Zellen seneszent.”
    Seneszent kam für mich komplett überaschend und ich musste erstmal googlen, was das Wort bedeutet. Dadurch hat der Lesefluss etwas darunter gelitten.
    Selbst wenn der Autor nicht erst 12 wäre, wäre dies ein lesenswerter Artikel über ein cooles Thema. Aber aufgrund des Alters bekommt der Artikel noch ein extra-Sternchen.

  9. #9 Stephan
    26. Oktober 2017

    Ganz typischer Artikel eines 12-jährigen Kindes.

  10. #10 Bernd
    26. Oktober 2017

    Ziel der Evolution ist, die Art am Leben zu erhalten. Verfolgt die Evolution tatsächlich irgendwelche Ziele?

  11. #11 Cornelia S. Gliem
    26. Oktober 2017

    Ad Stephan #9
    Genau. 🙂 ?

  12. #12 Bernhard Kletzenbauer
    26. Oktober 2017

    @Bernd

    Verfolgt die Evolution tatsächlich irgendwelche Ziele?

    Falls ja, hätte ich mit der Evolution mal einige ernste Worte zu wechseln.
    😀

  13. #13 Karl-Heinz
    26. Oktober 2017

    @Stephan und Cornelia S. Gliem

    Hochbegabte Kindet zeigen auf bestimmten Gebieten Fähigkeiten, die in aller Regel erst im Erwachsenenalter oder gar nicht erreicht werden. Warum sollte es so was nicht geben?
    Ich persönlich bin von diesem Artikel begeistert.
    Dass ich mich selbst im Erwachsenenalter nie mehr so gut ausdrücken kann, wie dieses 12 jährige Kind damit habe ich mich schon abgefunden 😉

  14. #14 Braunschweiger
    27. Oktober 2017

    @Karl-Heinz, Cornelia, Stephan:
    Die Angabe eines Alters ist ja eine ganz nette Beschreibung, aber bewiesen ist so eine Selbstbezichtigung damit noch nicht. Andererseits: der Satz “bin auch Sieger des Grimme Online Awards 2017” wirkt irgendwie ungeschickt und fehlplatziert, eben unreif (wie es dann aber verständlich wäre).

  15. #15 Braunschweiger
    27. Oktober 2017

    @Bernd, Bernhard Kietzenbauer:
    “Verfolgt die Evolution tatsächlich irgendwelche Ziele?”

    Wissenschaftliche Gegebenheiten sollen sowieso nicht personalisiert werden. Evolution wird von ihren Akteuren “gemacht”, von allen Individuen einzeln und von allen Lebensgemeinschaften zusammen. Evolution folgt Naturgesetzen und ist eine derer Folgen, sowie eine Auswirkung genetischer “Programme”.

    Würde man dennoch personalisieren und der Evolution einen Willen zusprechen, würde sie sagen: Ich bewirke, dass alles den Gesetzen der Thermodynamik folgt und die Potenziale nutzt. — Überleben ist letzlich eine Frage des gering(st)en Energieverbrauchs, mal als Individuum, mal als Lebensgemeinschaft, und Vorteile hat dabei der selbststeuernde Informationsverarbeiter.

  16. #16 tomtoo
    27. Oktober 2017

    Ziel der Gravitation ist es, nicht vom Hochhaus zu fallen. ; )

  17. #17 Karl-Heinz
    27. Oktober 2017

    @Braunschweiger

    Es könnte in diese Richtung gehen bin mir aber noch nicht zu 100% sicher.
    Jason hat das Aspergersyndrom, eine Form von Autismus.
    Aber egal. Mir hat der Artikel sehr sehr gefallen.
    Ihr Buch „Wir Wochenendrebellen“ hat sehr gute Rezessionen nämlich die Bestnote. 😉

  18. #18 Karl-Heinz
    27. Oktober 2017

    @tomtoo
    Das Ziel der Gravitation ist es, dich auf den Boden zu halten. Bist ja kein Vöglein. 😉

  19. #19 Alderamin
    27. Oktober 2017

    @tomtoo #16

    Eher im Gegenteil… Ziel der Gravitation ist es, Dich zu Fall zu bringen.

  20. #20 anderer Michael
    27. Oktober 2017

    Jason
    Zum Teil reden wir über dich, anstatt mit dir. Irgendwie ist das bei meinem Kommentar auch der Fall gewesen, das war unhöflich. Entschuldigung!
    Ich habe deinen Blog Spektrograph besucht. Allen Respekt vor deinem Wissen.
    Ebenfalls habe ich den Blog ” Wir Wochenendrebellen” besucht. Da habe ich nicht verstanden, wer diesen schreibt. Dein Vater alleine oder ihr zusammen?
    Erwähnenswert finde ich dabei, dass Gewinne aus euren Internetaktivitäten oder Buchverkäufen gemeinnützigen Zwecken gespendet werden.

    Ich möchte dich bitten, meine sachliche Frage zu deinem Beitrag zu beantworten:
    Wieso werden alte Zellen zu Krebszellen?

  21. #21 Bernhard Kletzenbauer
    27. Oktober 2017

    @Alderamin, #19

    Ziel der Gravitation ist es, Dich zu Fall zu bringen.

    Diese böse, böse Gravitation. Wie ein Gott ist sie überall, mischt sich überall ein, formt das Universum, schlägt Wellen… Man kann ihr nicht entkommen.
    Was bildet die sich überhaupt ein, wer sie ist?
    😀

  22. #22 Alderamin
    27. Oktober 2017

    @anderer Michael

    Guter Punkt. Angesichts der Stilblüten von Elftklässlern im Artikel vorher, der einem beim Gedanken an unsere Zukunft ein wenig mulmig werden lässt, rettet Jasons Artikel dann wieder den Tag. Großartig, was ein Zwölfjähriger hier geleistet hat! Und ein toller Blog, Respekt.

  23. #23 Jason
    1. November 2017

    Hallo,
    ich freue mich über die vielen tollen Kommentare. Ich versichere, dass ich den Beitrag selbst geschrieben habe und kein falsches Alter angegeben hat.

    Um es richtig darzustellen, habe ich die Evolution personalisiert. Ich denke mal alle wissen, was damit gemeint hat. Die Evolution, ist sicher nicht die Kraft, die die Entwicklung des Lebens steuert, die Entwicklung des Lebens ist die Evolution.

    Alte Zellen werden zu Krebszellen, da die Enden der Telomere zu kurz werden. Die Zelle ist krank. Und sie steckt ihre Nachbarzellen sozusagen an.

    Zum Glück sterben die Zellen ab, bevor sie sich vermehren können und noch mehr Krebszellen schaffen können.

  24. #24 Hoffmann
    1. November 2017

    @ Jason:

    Alte Zellen werden zu Krebszellen, da die Enden der Telomere zu kurz werden.

    Nö.

    “Im Laufe ihres Lebens sammelt eine Zelle immer mehr Mutationen in ihrer DNA an. Diese Veränderungen führen dazu, dass Informationen verloren gehen oder abgewandelt werden. Wenn dabei diejenigen Abschnitte der Erbsubstanz betroffen sind, die das Wachstum und die Teilung der Zelle regulieren, kann Krebs entstehen.”

    Quelle: https://www.internisten-im-netz.de/krankheiten/krebs/entstehung-von-krebszellen/

  25. #25 Stephan535
    1. November 2017

    Klasse Beitrag. Gut geschrieben.
    Ich bin jetzt fast 50. Könntet Ihr Euch also mit Forschung bitte etwas beeilen? 😀

  26. #26 Karl-Heinz
    2. November 2017

    @ Jason

    Die Evolution, ist sicher nicht die Kraft, die die Entwicklung des Lebens steuert, die Entwicklung des Lebens ist die Evolution.

    Unter biologische Evolution wird die allmähliche Veränderung der vererbbaren Merkmale einer Population von Lebewesen von Generation zu Generation verstanden. Die Entwicklung des Lebens ist sicher allgemeiner als die biologische Evolution. Eines weiß ich. Ohne Leben würde es den Begriff biologische Evolution gar nicht geben.

  27. #27 Adora Belle
    6. November 2017

    Hallo Jason,
    leider sind die Erkenntnisse, die du hier nennst, zum teil schon etwas alt. Ich hab selbst an Senesnzenz gearbeitet und die telomere sind in vivo nie der Grund weshalb anderweitig gesunde Zellen seneszent werden. Seneszente treten zum Teil schon in de embryonalen Entwicklung auf und sind auch Bestandteile von Leberflecken. Telomere sind im Normalfall lang genug um mehrere Menschenleben zu halten. Zumal die somatischen Zellen immer wieder neu von asymetrisch teilenden Stammzellen aufgefüllt werden und nicht nur von den bereits ausdifferenzierten Zellen.
    Das Telomerase aber keine gute Idee ist, stimmt jedoch. 🙂
    LG
    Anna