Die drei Hauptakteure der Langlebigkeit - Sirtuine, AMPK und mTOR.

Die Longevity-Forschung kennt drei wichtige Signalwege in unserem Körper, die maßgeblich dafür verantwortlich sind, die Alterungsprozesse im Körper zu verlangsamen und die Gesundheit zu fördern. Sie fungieren als Energie- und Nährstoffsensoren im Körper und reagieren auf Veränderungen in der Zelle. Jeder Akteur hat einen eigenen Mechanismus, der die Körperfunktionen und den Alterungsprozess reguliert. Alle drei Wege arbeiten in Synergie zusammen und sind essenziell für den Körper. Dennoch haben sie unterschiedliche Auswirkungen auf die Prozesse, die unsere Langlebigkeit beeinflussen, und auf verschiedene Stoffwechselwege.

Inhaltsverzeichnis

1. Sirtuine – die Schalter der Langlebigkeit
2. NAD – ohne dieses Coenzym sind Sirtuine machtlos
3. AMPK – der Energiedirigent der Zelle
4. AMPK und Gesundheit: Die Schlüsselrolle im Stoffwechselgeschehen
5. Wie Sie AMPK aktivieren können
6. Ist mTOR der Bad Cop? Langlebigkeit erfordert Feinbalance
7. Pflanzliche Proteine und Intervallfasten: Die Balance mit mTOR finden
8. Fazit
9. Quellen

Sirtuine – die Schalter der Langlebigkeit

Sirtuine sind spezielle Proteine in unserem Körper, die eine wichtige Rolle bei der Steuerung unserer Gene spielen. Um zu verstehen, wie sie das tun, müssen wir uns zunächst vor Augen führen, wie unsere DNA in den Zellen verpackt ist.

Stellen Sie sich unsere DNA vor wie eine unglaublich lange Schnur – wenn man die DNA aller Zellen unseres Körpers aneinanderreiht, würde sie tausendmal die Strecke von der Erde zur Sonne abdecken! Diese enorme Länge muss letztendlich in unseren winzigen Zellen Platz finden. Um das zu ermöglichen, wickelt unser Körper die DNA auf winzige „Spulen" namens Histone. Die so verpackte DNA wird dann ordentlich in den Zellen verstaut.

NAD – ohne dieses Coenzym sind Sirtuine machtlos

Jetzt kommen die Sirtuine ins Spiel. Sie haben die Fähigkeit, die Histone zu modifizieren, was beeinflusst, welche Gene abgelesen werden können und welche nicht. Sie agieren ähnlich wie Schalter, die bestimmte Gene ein- oder ausschalten können. Deswegen werden sie auch als „epigenetische Regulatoren" bezeichnet.

Um diese Schalter jedoch bedienen zu können und unsere Langlebigkeitsgene zu aktivieren, benötigen die Sirtuine ein spezielles Coenzym namens NAD (Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid). Mit zunehmendem Alter sinkt jedoch die Menge an verfügbarem NAD in unserem Körper. Ohne diesen essentiellen Kofaktor können die Sirtuine nicht mehr effektiv arbeiten und ihre Aktivität nimmt ab. Man geht davon aus, dass dies einer der Gründe ist, warum wir im Alter anfälliger für Krankheiten werden.

AMPK – der Energiedirigent der Zelle

Schließlich spielt auch die Adenosinmonophosphat-aktivierte Proteinkinase eine wichtige Rolle. AMPK ist ein Enzym in unseren Zellen, das die Insulinempfindlichkeit und die Glukoseaufnahme in den Zellen beeinflusst. Es ist wie ein Wächter, der ständig überprüft, ob unsere Zellen genügend Energie haben. Wenn die Energie knapp wird, tritt AMPK in Aktion und sorgt dafür, dass mehr Energie bereitgestellt wird.

Gleichzeitig hemmt AMPK den Gegenspieler mTOR („mechanistic Target of Rapamycin"), welcher die Energieproduktion in unseren Zellen steuert. Wenn mTOR zu aktiv ist, verwenden die Zellen vermehrt Energie, um Aufbauprozesse zu steuern. AMPK sorgt also dafür, dass unsere Zellen ihre Energie bei Nahrungsknappheit effizient nutzen. AMPK tut jedoch noch mehr für unsere Zellen: Es hilft ihnen dabei, Energie aus Fetten zu gewinnen, und es fördert die Autophagie, einen Prozess, bei dem die Zellen sich selbst reinigen und verjüngen. Mehr zum Zusammenspiel dieser Signalwege mit einem konkreten Pflanzenstoff lesen Sie in unserem Beitrag Resveratrol und Longevity.

AMPK und Gesundheit: Die Schlüsselrolle im Stoffwechselgeschehen

Die Aktivierung von AMPK kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden, und es gibt mehrere Gründe, warum viele Menschen Schwierigkeiten haben, AMPK effektiv zu aktivieren:

• Sedentärer Lebensstil und mangelnde körperliche Aktivität: Ein inaktiver Lebensstil und fehlende körperliche Aktivität können dazu führen, dass AMPK nicht ausreichend aktiviert wird. AMPK wird durch Muskelkontraktionen während des Trainings aktiviert, aber bei Menschen, die wenig oder gar keinen Sport treiben, kann die AMPK-Aktivität reduziert sein.
• Ungesunde Ernährung: Eine unausgewogene Ernährung mit einem Überschuss an Kalorien, insbesondere Kohlenhydraten und Fetten, kann die Aktivierung von AMPK beeinträchtigen. Eine hohe Kalorienaufnahme, insbesondere aus schlechten Quellen, kann zu einem Anstieg von ATP (Adenosintriphosphat) führen und die AMPK-Aktivierung behindern.
• Insulinresistenz und Adipositas: Personen mit Insulinresistenz oder Adipositas haben oft Probleme mit der AMPK-Aktivierung. Insulinresistenz kann den AMPK-Signalweg stören, was zu einer reduzierten AMPK-Aktivität führt. Adipositas kann auch die Funktion von AMPK in Fettgewebe beeinträchtigen.
• Alterungsprozess: Mit dem Alter nimmt die AMPK-Aktivität tendenziell ab. Dies könnte dazu beitragen, dass ältere Menschen Schwierigkeiten haben, AMPK effektiv zu aktivieren, was Auswirkungen auf den Stoffwechsel und die Energiehomöostase haben kann. Das bedeutet das Gleichgewicht zwischen zugeführter und abgegebener Energie, das der Körper für optimale Leistung braucht.
• Genetische Faktoren: Die individuelle genetische Veranlagung kann ebenfalls eine Rolle spielen. Einige Menschen haben genetische Variationen, die die AMPK-Funktion beeinflussen können.
• Chronischer Stress: Chronischer Stress kann den Energiehaushalt beeinträchtigen und die AMPK-Aktivierung hemmen. Stresshormone können die AMPK-Signalwege beeinflussen und so die normale Aktivierung stören. Eine unzureichende Aktivierung von AMPK beschleunigt den Alterungsprozess und kann die Lebens- und insbesondere die Gesundheitsspanne verkürzen. Das Diabetes-Medikament Metformin und auch der natürliche Pflanzenstoff Quercetin bewirken im Körper eine Aktivierung des AMPK-Signalweges und verbessern die Insulinsensitivität.

Ansätze zum gezielten Stressabbau, die sich ebenfalls günstig auf den Stoffwechsel auswirken können, finden Sie in unserem Beitrag Stress abbauen – mit Ernährung, Meditation und Vitalstoffen.

Wie Sie AMPK aktivieren können

Die Aktivierung von AMPK (Adenosinmonophosphat-aktivierte Proteinkinase) kann auf verschiedene Weisen erfolgen, darunter durch Lebensstiländerungen, Ernährung, Bewegung und bestimmte Medikamente. Hier sind einige Strategien, um AMPK zu aktivieren:

Regelmäßige körperliche Aktivität

• Aerobes Training: Ausdauertraining wie Laufen, Radfahren und Schwimmen kann AMPK aktivieren, da es den ATP- und AMP-Spiegel beeinflusst.
• Widerstandstraining: Krafttraining kann ebenfalls AMPK aktivieren, insbesondere in den Muskeln.

Kalorienrestriktion und Intervallfasten

Reduzierte Kalorienzufuhr und intermittierendes Fasten können den AMPK-Signalweg aktivieren, da sie zu einem Anstieg von AMP im Verhältnis zu ATP führen.

Gesunde Ernährung

• Fettarme, ballaststoffreiche Ernährung: Eine Ernährung, die arm an gesättigten Fettsäuren und reich an Ballaststoffen ist, kann die AMPK-Aktivierung unterstützen.
• Nahrungsmittel, die AMPK fördern: Lebensmittel wie grüner Tee, Curcumin (in Kurkuma), Resveratrol (in roten Trauben) und Omega-3-Fettsäuren (in Fisch) können AMPK aktivieren.

Metabolische Stressoren

Kälte- oder Hitzetherapie sowie Saunabesuche können metabolischen Stress erzeugen und AMPK aktivieren.

Nahrungsergänzungsmittel

Bestimmte Nahrungsergänzungsmittel können AMPK unterstützen, z. B. Berberin, Alpha-Liponsäure und Quercetin.

Medikamente

Einige Medikamente, wie Metformin (ein Diabetes-Medikament) und AICAR (ein AMPK-Aktivator), können die AMPK-Aktivierung unterstützen.

Nahrungsergänzungsmittel, die in UK zugelassen sind

Nicotinamidmononucleotid (NMN) ist eine Chemikalie, die im Vereinigten Königreich als Nahrungsergänzungsmittel zugelassen ist. Bei NMN (Nicotinamid Mononukleotid) handelt es sich nach deutschem und europäischem Recht um eine Chemikalie, die nicht für den menschlichen Verzehr geeignet ist. Die Verwendung von NMN liegt in Ihrer alleinigen Verantwortung. Außerhalb der Reichweite von Kindern und Jugendlichen aufbewahren. Nur für Wissenschaft, Forschung und Laboruntersuchungen.

Gut zu wissen: Jede Änderung des Lebensstils, wie die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln oder Medikamenten, sollte stets in Absprache mit einem Arzt erfolgen. Die individuelle Reaktion auf diese Interventionen kann von Mensch zu Mensch variieren und ist abhängig von Gesundheitszustand, genetischer Veranlagung und aktuellen Medikationen.

Ist mTOR der Bad Cop? Langlebigkeit erfordert Feinbalance

mTOR, oder „Molecular Target of Rapamycin", ist ein entscheidender Akteur in unserem Körper, wenn es um Zellteilung und -wachstum geht. In Zeiten, in denen unser Körper über reichlich Energie verfügt, wird mTOR aktiviert. Es nutzt diese überschüssige Energie, um den Aufbau von Muskeln und Gewebe zu fördern. Ein Beispiel für die Wirkung von mTOR findet sich bei Menschen, die regelmäßig Krafttraining ausüben und viel tierisches Eiweiß zu sich nehmen. Durch ihre Ernährungs- und Bewegungsgewohnheiten erhöhen sie die Aktivität von mTOR in ihrem Körper. Dies führt dazu, dass sie mehr Muskelmasse aufbauen.

Das ist besonders im Alter wichtig, da der Erhalt und Aufbau von Muskelmasse vor Sarkopenie, dem altersbedingten Abbau von Muskelmasse, und allgemeiner Gebrechlichkeit schützen kann. Aber wie bei so vielen Dingen im Leben, gibt es auch hier eine Kehrseite: Eine zu hohe Aktivität von mTOR kann die Aktivität unserer Langlebigkeitsgene hemmen. Aus evolutionärer Sicht ergibt das Sinn: Wenn es genug Nahrung und damit Energie gibt, konzentriert sich der Körper auf Wachstum und Fortpflanzung, statt auf Langlebigkeit. In Zeiten des Überflusses geht es also eher um das Überleben der Art als um das individuelle lange Leben. Daher ist es wichtig, ein Gleichgewicht in der mTOR-Aktivität zu finden, um sowohl unsere Gesundheit und Fitness als auch unsere Langlebigkeit zu unterstützen. Wie dieser Signalweg mit dem Stoffwechsel insgesamt zusammenhängt, vertiefen wir im Beitrag Longevity und mTOR.

Pflanzliche Proteine und Intervallfasten: Die Balance mit mTOR finden und seine Vorzüge nutzen

Fakt ist: Wir alle brauchen mTOR, um neue Zellen zu bilden und unsere Muskelmasse zu erhalten, aber zu viel mTOR ist kontraproduktiv für unsere Langlebigkeit. Eine Möglichkeit, die Aktivität von mTOR zu regulieren, ist eine moderate Kalorienbeschränkung oder intermittierendes Fasten.

Beide Strategien können dazu beitragen, mTOR zeitweise zu hemmen und damit die Balance im Körper zu erhalten. Es ist auch wichtig, auf unsere Lebensmittel zu achten. Tierisches Eiweiß aus Fleisch, Fisch und Milchprodukten kann mTOR anregen und dadurch das Zellwachstum und die Alterung fördern. Eine gesündere Alternative sind pflanzliche Proteine. Diese finden wir in Lebensmitteln wie Linsen, Bohnen, Soja oder Pseudogetreide wie Quinoa. Sie stimulieren mTOR weniger stark und sollten daher bevorzugt als Hauptquelle für Protein in unserer Ernährung dienen. Wie sich diese Zusammenhänge in einen umfassenderen Stoffwechsel-Kontext einordnen, zeigt unser Beitrag Longevity und Metabolismus.

Fazit

Sirtuine, AMPK und mTOR sind die drei wichtigsten Akteure in der Langlebigkeit. Auf zellulärer Ebene bestimmt ihr Zusammenspiel, ob sich unser Körper auf Langlebigkeit ausrichtet oder nicht. Sirtuine sind wichtige Langlebigkeitsschalter in unseren Zellen. Sie arbeiten zusammen mit NAD und helfen dabei, unsere Langlebigkeitsgene zu aktivieren. AMPK und mTOR sind zwei Enzyme im Körper, die als Gegenspieler arbeiten.

Kernbefund: Eine erhöhte AMPK-Aktivität führt zu einer erhöhten Lebens- und Gesundheitsspanne, fördert die Autophagie und verbessert die Insulinsensitivität. Sein Gegenspieler mTOR ist hingegen aktiv, wenn ein Energieüberschuss besteht, und nutzt dies, um Aufbauprozesse wie Muskelaufbau einzuleiten – eine dauerhaft erhöhte mTOR-Aktivität geht jedoch mit einer Hemmung der Langlebigkeitsgene einher.

Um eine Balance von AMPK und mTOR zu fördern, eignet sich moderate Kalorienrestriktion, intermittierendes Fasten oder der Verzehr von pflanzlichem statt tierischem Protein. Auch Nährstoffe wie Quercetin helfen dabei, den AMPK-Weg zu aktivieren, mTOR zu hemmen und die Langlebigkeitsprozesse anzukurbeln.

Quellen

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2. Spaulding HR, Yan Z. AMPK and the Adaptation to Exercise. Annu Rev Physiol. 2022. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35143330
3. Foretz M et al. Metformin: from mechanisms of action to therapies. Cell Metab. 2014. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25456737
4. Zhang F et al. Quercetin modulates AMPK/SIRT1/NF-κB signaling to inhibit inflammatory/oxidative stress responses in diabetic high fat diet-induced atherosclerosis in the rat carotid artery. Exp Ther Med. 2020. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33200005
5. Rao E et al. AMPK-dependent and independent effects of AICAR and compound C on T-cell responses. Oncotarget. 2016. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27177226