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Forschung

Ewig jung mit Metformin und Brokkoli

Forever young: Immer mehr Studien zeigen, dass das Stoppen oder sogar das Umkehren des Alterungsprozesses nicht mehr unmöglich ist.Foto: Jonathan Bailey/NHGRI

Berlin - Der Wunsch nach Unsterblichkeit ist wohl so alt wie die Menschheit. Der Beauty-Markt boomt, die Zahl der Schönheitsoperationen steigt. Immer mehr Menschen essen bewusst und führen einen aktiven Lebensstil. Wir werden immer älter, durch Wissenschaft und Forschung sind viele Krankheiten mittlerweile heilbar. Der Körper altert trotzdem und unterliegt einem unvermeidbaren Verschleiß – doch auch das könnte sich unter Umständen bald ändern.

Metformin wird seit Jahren erfolgreich als Standardtherapie gegen Diabetes eingesetzt. Es gehört zu den Biguanid-Derivaten und ist als einziges Mittel dieser Wirkstoffgruppe in Deutschland noch zugelassen. Die Wirkstoffe Phenformin und Buformin sind 1978 außer Handel gegangen. Sie lösen vergleichsweise häufig eine Laktatazidose aus. Durch die Einnahme von Metformin wird die Glukoseaufnahme peripherer Gewebe gesteigert, der Blutzucker sinkt dadurch ab. Weitere Wirkmechanismen wie die Hemmung der Glukoseaufnahme im Darm sind bislang noch nicht vollständig geklärt.

Nun rückt der Arzneistoff in einen ganz neuen Fokus und könnte vielleicht als erstes Medikament gegen das Altern zugelassen werden. Wissenschaftler beobachteten im Rahmen einer Studie mit 41.000 Probanden im Alter zwischen 68 und 81 Jahren, dass Personen, die langfristig Metformin einnahmen, insgesamt gesünder waren. Unter der Einnahme sank die Häufigkeit von Demenz, Herz-Kreislauf-Krankheiten, Krebs, Gebrechlichkeit und Depression.

Vermutlich beruhen die positiven Effekte auf mehreren Faktoren, derzeit ist nicht sicher, ob der Stoff tatsächlich in verschiedene Stoffwechselwege eingreift oder ob die beobachteten Effekte zu übergeordneten Mechanismen zählen. Durch die Hemmung des mitochondrialen Komplexes 1 in der Atmungskette, wird die Bildung von reaktivem Sauerstoff verringert. Nach der Gabe des Antidiabetikums wurden ebenfalls weniger DNA-Schäden beobachtet. Es sind positive Einflüsse auf Entzündungsprozesse, Autophagie und Zellalterung zu verzeichnen. Einige Studien mit Typ-2-Diabetikern, haben bereits die potenziellen Anti-Aging-Effekte des Antidiabetikums untersucht. So zeigte sich ein längeres Überleben von Typ-2-Diabetikern unter Metformin im Vergleich zur Kontrollgruppe, die aus gleichaltrigen Nichtdiabetikern bestand. Patienten, die einen Sulfonylharnstoff als Antidiabetikum erhielten, hatten eine erhöhte Sterblichkeit im Vergleich zur Kontrolle und Metformin-Kohorte.

Seit 2016 läuft die Targeting Aging with Metformin (TAME) Studie mit rund 3000 Probanden im Alter zwischen 65 und 80 Jahren mit dem Ziel herauszufinden, ob Metformin die Entwicklung altersbedingter Krankheiten verzögern kann. Die Teilnehmer haben keinen Diabetes, leiden jedoch unter mindestens einer der folgenden Krankheiten oder zeigen Risikofaktoren für diese: Krebs, Herzkrankheiten und neurodegenerative Erkrankungen. Der israelisch-amerikanische Arzt und Genetiker Nir Barzilai setzt sich zusammen mit seinen Kollegen dafür ein, dass Metformin als Medikament gegen das Altern eingeführt wird. Zeigt die TAME-Studie Erfolg, könnte dies das gesamte Gesundheitswesen verändern. Es würde den Anfang einer validen Gesamttherapie bedeuten, Krankheiten würden nicht mehr für sich behandelt werden, sondern das Altern selbst wird behandlungsfähig.

Ebenfalls im Fokus der Forschung stehen die sogenannten Sirtuine. Diese Enzymgruppe organisiert die Reparatur beschädigter DNA und vermittelt die Zellkommunikation. Momentanes Ziel der Wissenschaft ist es, Mechanismen zu finden, die die Sirtuin-Reaktion in Gang setzen können. So könnte die Zellabwehr gestärkt und der Zellverfall minimiert werden. Bereits bekannt ist, dass die Enzymgruppe durch Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD, oder NAD+) angeregt wird. NAD ist ein Produkt des Vitamins Niacin. Mangelsymptome sind Hautentzündungen und geistiger Verfall. Das Coenzym ist an über 500 Enzymaktivitäten beteiligt und überlebenswichtig. Der NAD-Spiegel sinkt im Alter in jeder Körperzelle. An der Universität Harvard forscht das Team um Professor David Sinclair an einem Weg, den NAD-Spiegel zu erhöhen. Vielversprechend scheint Nicotinamid-Mononucleotid (NMN). Diese Substanz wird mit der Nahrung aufgenommen. NMN-reiche Lebensmittel sind Avocado, Brokkoli und Kohl. Der Körper baut NMN zu NAD um.

In Versuchen mit Mäusen zeigte sich laut Sinclair, dass die Tiere nach NMN-haltiger Flüssigkeitszufuhr, eine NAD-Konzentrationssteigerung um 25 Prozent hatten. Ältere Mäuse erlangten eine bessere Ausdauer wieder. Der Wirkstoff verbesserte nach Angaben Sinclairs zudem das Gleichgewichtsgefühl, die Koordinationsfähigkeit und die Gedächtnisleistung der Tiere. Durch eine erhöhte Neubildung von Blutgefäßen, konnte der Organismus zum einen besser mit Sauerstoff versorgt werden und zum anderen konnte der Abtransport giftiger Stoffwechselprodukte aus den Muskeln gesteigert werden. Die Forscher vermuten, dass NMN ähnliche oder gleiche Effekte auf den Menschen haben könnte, Studien zu dieser These werden bereits durchgeführt.

Um ein Altern zu vermeiden, versuchen Forscher einen Weg zu finden, überalterte Zellen zu eliminieren. Die Anreicherung dieser seneszenten Zellen liegt vielen Krankheiten zugrunde, beispielhaft zu nennen sind Krebs, Arthrose, Osteoporse und Diabetes. Diese „schlafenden Zellen“ oder „Zombiezellen“ schütten vermehrt Cytokine frei und fördern das Altern umliegender Zellen. Diese verlieren die Fähigkeit zur Teilung und geben toxische Stoffe ab. Um in diesen Prozess eingreifen zu können, betrachten Altersforscher der Mayo-Kliniken in den USA die in der Onkologie eingesetzten Senolytika. Bereits 2015 wurden im „Journal of the American Geriatrics Society“ erste positive Zwischenergebnisse publiziert: Eine neue Wirkstoffklasse namens „Aging-Cell“ ist in der Lage, über ein Suizid-Gen die Apoptose der seneszenten Zellen zu unterstützen. Mittels einer kurzen Behandlung mit dem Polyphenol Quercetin und dem Proteinkinase-Inhibitor Dasatinib gelang es dem Forscher Jim Kirkland der Mayo Clinic in Minnesota, gealterte Zellen bei Labormäusen zu entfernen und ihre Lebensdauer um 36 Prozent zu steigern. Quercetin ist in Kapern, Grünkohl und roten Zwiebeln enthalten. 2018 begann eine erste Erprobung der Arzneimittel-Kombination am Menschen. Behandelt werden vorerst zwei Erkrankungen, Arthrose und grüner Star.

Lässt sich eines Tages jede Krebsform verhindern, so steigert das die durchschnittliche Lebenserwartung nur um ca. zwei Jahre, denn der Körper altert trotzdem. In der Wissenschaft beginnt ein Umdenken: das Heilen und Vermeiden von Krankheiten stehen nicht mehr isoliert im Vordergrund. Forscher suchen weltweit nach einem Weg, die Zellalterung zu stoppen und mitunter sogar umzukehren. Wenn der Ansatz sich als wirkungsvoll abzeichnet, ist ein erster Impfstoff gegen das Altern in einigen Jahren nicht abwegig. 2006 berichtete der japanische Stammzellforscher Shinya Yamanaka, dass er ausgewachsene Zellen dazu veranlasst hat, wieder zu pluripotenten Stammzellen zu werden. Er zeigte, dass eine komplette Umkehr der Zellalterung in vitro möglich ist. Die Produkte der vier Gene tragen heute die Bezeichnung Yamanaka-Faktoren. 2012 erhielt er dafür den Nobelpreis. Forscher gehen davon aus, dass die Hälfte aller Kinder, die heute in den USA geboren werden im Mittel einhundert Jahre alt werden.

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