Wie Zellen sich selbst reparieren und wie du diesen Prozess unterstützen kannst
Der menschliche Körper ist verletzlich. Jeden Tag sind unsere Zellen internen und externen Faktoren wie Stress, Verletzungen und Alterung ausgesetzt. Dennoch verfügen wir über eine besondere Fähigkeit: die Fähigkeit zur Regeneration. Denken Sie an einen Knochen, der nach einem Bruch heilt, oder an Schürfwunden, die sich mit einer Kruste schließen und heilen. Diese selbstheilende Fähigkeit findet auf Zellebene statt und ist unverzichtbar für unsere Gesundheit und unser Alter. Es gibt Möglichkeiten, die Sie selbst nutzen können, um Ihren Körper dabei zu unterstützen. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die selbstheilende Fähigkeit des Körpers und praktische Möglichkeiten, diesen Prozess zu stärken.
Wiederherstellung auf zellulärer Ebene
Wenn wir die Reparaturprozesse, die im Körper stattfinden, näher betrachten, kommen wir auf Zellebene (zelluläre Ebene) heraus. Zellen verfügen über ein ausgeklügeltes System, das sich selbst regulieren und gesund halten kann. Dieses System konzentriert sich vor allem auf zwei Prozesse:
- DNA-Reparatur: das Aufspüren und Reparieren von Schäden in Zellen.
- DNA-Reinigung: die Beseitigung von Abfallstoffen, damit beschädigte oder gealterte Zellen optimal repariert oder bei Bedarf abgebaut werden.
Ein wichtiges biologisches Mechanismus, das diese Prozesse steuert, ist der Hippo-Signalweg. Dieses System hilft dem Körper zu bestimmen, wann Zellen wachsen und wann sie aufhören sollen, damit Gewebe gesund bleiben und beschädigte Zellen auf richtige Weise repariert werden. Ein gutes Beispiel stammt aus der Forschung von Bangru und Kollegen, veröffentlicht in Nature Structural & Molecular Biology. ¹ In dieser Studie entdeckten Wissenschaftler, dass der Hippo-Signalweg eine Schlüsselrolle bei der Reparatur von Lebergewebe spielt.
Durch das Studium von Mausmodellen, in denen dieser Mechanismus vorübergehend ausgeschaltet wurde, sahen die Forscher, dass sich Leberzellen wieder teilten und Eigenschaften zeigten, die jungen, aktiven Zellen ähneln. Mit anderen Worten: Das System hilft dem Körper, beschädigtes Gewebe zu reparieren, indem es Zellen vorübergehend in einen jugendlicheren Zustand zurückversetzt. Wie effektiv dieser Prozess verläuft, hängt davon ab, wie unser DNA die Aktivität dieses Signalmechanismus reguliert.
DNA bestimmt, wie wir altern
Schäden können in der Zelle an verschiedenen Stellen entstehen, wie in der Zellmembran (der schützenden Außenhülle), den Mitochondrien (den Kraftwerken der Zelle) oder dem Zellkern. In diesem Kern liegt die DNA, die als Regisseur die Anweisungen für die Reparatur und Wartung von Zellen enthält.
Laut Forschung von Gensler und Bernstein, veröffentlicht in The Journals of Gerontology, spielt DNA-Schaden eine zentrale Rolle beim Alterungsprozess. Wenn sich diese Schäden anhäufen, verlieren Zellen ihre Fähigkeit, richtig zu funktionieren und Gewebe zu reparieren. Besonders Gewebe mit einer geringen Reparaturkapazität, wie Hirngewebe, sind dafür anfällig. ²
Auch Faktoren wie ein ungesunder Lebensstil und die Exposition gegenüber UV-Licht beschleunigen diesen Prozess. Die Unterstützung der DNA-Reparatur und die Begrenzung von Schäden sind daher wichtig, um die Zellen vital zu halten und gesund zu altern.
DNA ist anfällig
DNA sorgt dafür, dass unser Körper gut funktioniert, aber sie kann unter dem Druck äußerer Einflüsse beschädigt werden. Es ist daher wichtig, bewusst mit seinem Körper umzugehen. Es gibt eine Reihe externer Faktoren, die Schäden an der DNA verursachen können, wie:
- UV-Strahlung: Sonnenexposition
- Luftverschmutzung: zum Beispiel Abgase und Fabrikemissionen
- Pestizide: über Nahrung oder Trinkwasser
Darüber hinaus stellen auch interne Prozesse ein Risiko dar, insbesondere oxidativer Stress. Wenn der Körper über längere Zeit physischem oder mentalem Stress ausgesetzt ist, kann ein Ungleichgewicht zwischen freien Radikalen und Antioxidantien entstehen. Ein Übermaß an freien Radikalen beschädigt Zellen und DNA, wodurch der Alterungsprozess beschleunigt und das Immunsystem geschwächt wird.
Oxidativen Stress reduzieren
Unsere Mitochondrien kann man sich als kleine Kraftwerke in jeder Zelle vorstellen. Sie erzeugen die Energie, die der Körper benötigt, um zu funktionieren. Während dieses Prozesses entstehen auch freie Radikale. Das sind instabile Moleküle, die gesunde Zellen beschädigen können.
Wenn freie Radikale das tun, entsteht Schaden. Dieser Prozess heißt Oxidation und kann die DNA schädigen. Wenn das zu oft passiert und der Körper dies nicht ausreichend reparieren kann, sprechen wir von oxidativer Stress. Dies steht im Zusammenhang mit schnellerer Alterung, einem schwächeren Immunsystem und verschiedenen Gesundheitsproblemen, die langfristig entstehen können.³
Ein gesundes Gleichgewicht ist normal, aber ein ungesunder Lebensstil erhöht das Risiko von DNA-Schäden. Übermäßiger Alkoholkonsum, schlechte Ernährung, Schlafmangel, zu viel Sonne oder ein sitzender Lebensstil erhöhen den oxidativen Stress. Die Lösung liegt oft im Gegenteil: gesunde Ernährung voller Antioxidantien, ausreichende Bewegung, guter Schlaf und Mäßigung schädlicher Gewohnheiten. Damit schützt man seine Zellen und unterstützt die Reparaturprozesse.
Was, wenn DNA-Schäden bereits aufgetreten sind?
Man kann sich unsere DNA wie eine Art drehende Leiter vorstellen. Die Seiten sind die beiden Stränge und die Sprossen dazwischen sind die Basenpaare. Alles zusammen bildet den Code, der bestimmt, wie unser Körper funktioniert. Dieser Code kann durch Sonnenlicht, Stress, Verschmutzung oder einfach durch das Kopieren von Zellen beschädigt werden. Zum Glück hat der Körper intelligente Systeme entwickelt, die solche Schäden so gut wie möglich reparieren. Herman Nicolaas beschreibt in seiner Forschung, dass jeder Prozess seine eigene Aufgabe hat ⁴. Bei kleinen Schäden in einem der Stränge greift der Körper schnell ein. Denken Sie an:
Mismatch-Reparatur: Dieser Prozess korrigiert Fehler, die entstehen können, wenn sich DNA selbst kopiert. Es funktioniert ein bisschen wie eine Rechtschreibprüfung, die einen falsch platzierten Buchstaben korrigiert.
Basen-Exzisionsreparatur: Dieser Mechanismus entfernt kleine Schäden, zum Beispiel durch oxidativen Stress. Man kann es sich wie das Ersetzen einer beschädigten Sprosse in der Leiter vorstellen.
Nukleotid-Exzisionsreparatur: Dieses System repariert größere Schäden, die die Struktur stören, wie Schäden durch Sonnenlicht. Es ähnelt dem Entfernen und erneuten Einsetzen eines größeren Segments der Leiter.
Bei schwereren Schäden, bei denen beide Stränge gebrochen sind, kommen fortschrittlichere Prozesse zum Einsatz. Dazu gehören unter anderem homologe Rekombination und nicht-homologes End-Joining. Diese Systeme arbeiten zusammen wie erfahrene Reparaturfachleute, die große Brüche wieder ordentlich zusammenfügen, damit die DNA ihre Form und Funktion behält.
Das Schöne ist, dass diese Wiederherstellungsprozesse ständig aktiv sind. Während du schläfst, arbeitest oder Sport treibst, ist dein Körper im Hintergrund damit beschäftigt, deinen genetischen Code zu überwachen.
Wie du die DNA-Reparatur unterstützen kannst
Für eine optimale Erholung benötigen Reparatur-Enzyme Ressourcen. NAD+ ist ein wichtiger Kofaktor, der diese Enzyme aktiviert und auch Sirtuine stimuliert. Sirtuine sind Proteine, die die Zellgesundheit unterstützen. Nahrungsergänzungsmittel wie Nicotinamid-Ribosid (NR) und NMN (Nicotinamid-Mono-Nukleotid) können möglicherweise die NAD+-Spiegel auf effiziente Weise erhöht werden.
Neben Nahrungsergänzungsmitteln kannst du deinen Körper zusätzlich mit einem gesunden Lebensstil unterstützen. Ernährung, Schlaf und Stress spielen dabei eine Schlüsselrolle. Durch die Wahl eines ausgewogene Ernährung, ausreichende Nachtruhe und gute Stressbewältigung erhöhst du die Effektivität der Enzyme, die für die Reparatur und den Schutz deiner Zellen verantwortlich sind.
Vorbeugen ist besser als heilen
Obwohl der Körper beeindruckende Reparaturfähigkeiten hat, kann nicht jeder Schaden vollständig repariert werden. Deshalb ist die Vermeidung von DNA-Schäden immer besser als heilen. Denke an das Tragen von Sonnenschutz, eine Ernährung reich an Antioxidantien und das Vermeiden von schädlichen Stoffen.
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Quellen
¹ bangru, S., Arif, W., Seimetz, J., Bhate, A., Chen, J., Rashan, E. H., Carstens, R. P., Anakk, S., & Kalsotra, A. (2018). Alternatives Spleißen verdrahtet den Hippo-Signalweg in Hepatozyten neu, um die Leberregeneration zu fördern. Nature Structural & Molecular Biology, 25(9), 928–939. https://www.nature.com/articles/s41594-018-0129-2
² gensler, H. L., & bernstein, H. (1981). DNA-Schäden als Hauptursache des Alterns. The Journals of Gerontology, 36(6), 741–748. https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1086/412317
³ de keizer, P. (2019). Gesünder alt werden durch Bekämpfung von Rostzellen. UMC Utrecht Nachrichten. https://www.umcutrecht.nl/nieuws/gezonder-oud-door-aanpak-roestcellen
⁴ hermans, N. (2014). Überlegungen zum Mechanismus der DNA-Mismatch-Reparatur [Doktorarbeit, Erasmus Universität Rotterdam]. Erasmus University Repository. https://repub.eur.nl/pub/76937/140916_Hermans-Nicolaas.pdf
