Schadensakkumulation teilt das Altern in zwei Regime
Warum leben manche Tiere nur wenige Wochen, andere hingegen Hunderte von Jahren? Ein neues mathematisches Modell liefert eine überraschende Antwort: Es kommt nicht nur darauf an, wie viel Schaden sich ansammelt, sondern vor allem, wie schnell das geschieht.
Forschende haben Überlebensdaten von Dutzenden Tierarten – von kurzlebigen Insekten bis hin zu langlebigen Säugetieren – an ein mathematisches Modell der Schadensakkumulation und -beseitigung angepasst. Das in Nature Aging veröffentlichte Modell beschreibt Altern als schrittweisen Aufbau von Schäden in Zellen und Geweben. Die Analyse zeigt jedoch, dass nicht alle Tiere auf dieselbe Weise altern: Es existieren zwei grundlegend verschiedene Regime.
Ballistisch versus Quasi-Gleichgewichtszustand
Kurzlebige Arten altern in dem, was die Forschenden das „ballistische Regime" nennen. Schäden häufen sich rasch und linear an, ohne ein Gleichgewicht zu erreichen. Das Altern verläuft bei diesen Tieren auf einer geraden Bahn in Richtung Tod. Langlebige Säugetiere, einschließlich des Menschen, operieren hingegen im „Quasi-Gleichgewichtsregime": Schäden und Reparatur halten sich länger die Waage. Das Altern ist langsamer, und die Variation der Lebensspanne ist größer.
Die Forschenden zeigen, dass die Rate der Schadensentstehung der stärkste Prädiktor für die Lebensdauer ist – stärker als die Rate der Schadensreparatur. Mit anderen Worten: Die Verlangsamung oder Verhinderung von Schadensakkumulation scheint wichtiger zu sein als eine beschleunigte Reparatur.
Was das für die Langlebigkeitsforschung bedeutet
Dieses stochastische Modell (ein auf probabilistischen Prozessen basierendes Modell) bietet einen neuen Rahmen für den Vergleich des Alterns zwischen verschiedenen Arten. Es deckt sich mit früheren Befunden, wonach das Ausmaß oxidativer Schäden, DNA-Schäden und Proteinaggregation im Tierreich mit der Lebensspanne korreliert.
Aus Sicht der Langlebigkeitswissenschaft ist die Schlussfolgerung bemerkenswert: Wenn die Schadensentstehung entscheidender ist als die Reparaturkapazität, könnte es ein rationaler Ansatz sein, Strategien zur Schadensvorbeugung gegenüber Reparaturtherapien zu priorisieren. Die Autoren betonen jedoch, dass es sich um ein Modellierungsergebnis handelt. Ob und wie es sich in klinische Anwendungen übersetzen lässt, muss in weiterer Forschung geklärt werden.