Forschung

Die gute Nachricht vorweg: Wir werden älter. Seit über 150 Jahren steigt die Lebenserwartung in den Wohlstandsnationen kontinuierlich um etwa drei Jahre je Dekade. Obwohl zurzeit ein gewisser Plateaueffekt bemerkbar ist, können wir davon ausgehen, dass Kinder, die heute in Deutschland geboren werden, in der Mehrheit zirka 90 Jahre alt werden.

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Quelle: Datenreport 2013 - Ein Sozialbericht für die Bundesrepublik Deutschland; Herausgeber: Statistisches Bundesamt (Destatis)

Animierte Version unter: www.destatis.de/bevoelkerungspyramide/


Diese grundsätzlich positive Entwicklung führt zu grundlegenden Änderungen in unserer Bevölkerungsstruktur. Obwohl wir diese Mechanismen wissenschaftlich verstehen und auch jeder Einzelne diese hohe Lebenserwartung kennt, sind sowohl die persönlichen als auch die gesellschaftlichen Implikationen dieser Entwicklung noch nicht in unserer Gesellschaft im Bewusstsein angekommen und noch viel zu wenig verstanden. Diese gesellschaftliche Herausforderung bedarf einer Lösung, die sich auf das persönliche Verhalten auswirkt. Derzeit wird eine alternde Gesellschaft mit allgemein negativen Folgen für das Gesundheitssystem, die Rentenversicherung, die Stadtplanung und unsere Gesellschaft verbunden. Insgesamt führt diese an sich positive Entwicklung zu einer Verunsicherung und negativen Einstellung, weil bislang unzureichende Modelle existieren, wie mit diesem Wandel effektiv umgegangen werden kann. Eine Verbesserung der Gesundheit und die Schaffung altersgerechter Lebensräume kann eine verstärkte Einbindung älterer Menschen in die Gesellschaft ermöglichen, von der alle Beteiligten durch die Weitergabe von Erfahrung und sozialem Austausch profitieren.


Das Zentrum für Altersforschung Jena (ZAJ) hat es sich zur Aufgabe gemacht, Partner aus unterschiedlichen Forschungsbereichen zu vernetzen, um gemeinsam die biologischen Ursachen des Alterns zu identifizieren, neue Präventions- und Therapieansätze zu entwickeln, sowie die Auswirkungen des demografischen Wandels zu erforschen und Strategien zu entwickeln, wie eine Gesellschaft mit den resultierenden gesellschaftlichen Umbrüchen umgehen kann, um negative Auswirkungen abzufedern und positive Möglichkeiten zu nutzen.

show Content Schwerpunkte

Die Frage, welche Implikationen gesundes Altern hat bzw. wie man gesund altert, soll nicht alleine aus biomedizinischer Sicht beleuchtet werden. Antworten auf die vielschichtigen Herausforderungen, die sich aus einer alternden Bevölkerung ergeben, werden auf mehreren Ebenen gesucht:

 

show Content Molekulare Ursachen des Alterns

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Bild: Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut

 

Adulte Stammzellen tragen grundlegend zur täglichen Erneuerung und Regeneration von Organen und Geweben bei. Im Alter verlieren die Stammzellen jedoch an Funktion. Das zeigen klinische Beobachtungen: Bei Patienten, die an Leukämie leiden, kommt es beispielsweise zu Problemen bei der Neubildung des Blutes, wenn zur Knochentransplantation Stammzellen benutzt werden, die von älteren Spendern stammten. Auch Untersuchungen an alternden Mäusen haben ergeben, dass sich die Funktion von adulten Stammzellen in verschiedenen Geweben und Organen abhängig vom Alter vermindert. Betroffen sind sowohl die Stammzellen des Blutes als auch Muskelstammzellen, neuronale Stammzellen, Leber- und Hautstammzellen. Ein alternsabhängiges Nachlassen der Blutstammzellfunktion kann uns beispielsweise anfälliger für Infekte machen.

 

Das Immunsystem hat zudem die Aufgabe, alte und geschädigte Zellen aus dem Körper zu entfernen. Lässt diese Fähigkeit nach, beschleunigt sich das Altern. Auch Krebs kann dann vermehrt entstehen. Bösartige Tumore entstehen in der Regel aus Zellen, in denen sich mehrere genetische Veränderungen (Mutationen) angehäuft haben. Das führt letztendlich dazu, dass sich die Zellen unkontrolliert teilen und andere Organsysteme zerstören. Stammzellen haben ein besonders hohes Risiko, Mutationen anzusammeln. Denn Stammzellen sind die langlebigsten Zellen in zellteilungsaktiven Organen. Interessanterweise handelt es sich bei den Mutationen, die sich in Stammzellen anhäufen, um die gleichen Mutationen, die in bösartigen Tumoren auftreten.

 

In Zukunft könnte es also möglich werden, gefährliche Mutationen in Stammzellen zu erkennen, bevor Krebs entsteht; mit gezielten Therapien ließen sich geschädigte Stammzellen entfernen. Solche Ansätze könnten die Krebstherapie revolutionieren. Alles in allem deuten die wissenschaftlichen Erkenntnisse zunehmend darauf hin, dass die alternsabhängigen Veränderungen von adulten Stammzellen sowohl zum Funktionsverlust von Geweben und Organen als auch zum Entstehen von Krebs entscheidend beitragen.

 

Die molekularen Mechanismen des Alterns von Stammzellen zu verstehen, ist deshalb eines der wichtigsten Ziele des Forschungsschwerpunktes „Identifizierung molekularer Ursachen des Alterns und der Entstehung von Krankheiten im Alter.“ Dieses Wissen wird eine Grundlage bieten, um medizinische Therapien zu entwickeln, die helfen, die Gesundheit zu verbessern und das Krebsrisiko im Alter zu reduzieren.

show Content Neue Ansätze zur Prävention und Therapie

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Bild: Universitätsklinikum Jena

 

Der zunehmende Anteil an älteren Menschen in der Bevölkerung führt zu quantitativ wie qualitativ veränderten Gesundheitsbedürfnissen. Der Anstieg des Durchschnittsalters führt zu einer steigenden Prävalenz von Krankheiten und funktionellen Einschränkungen, wie z.B. Neurodegeneration, Nierenversagen oder Tumorerkrankungen. Für viele dieser Erkrankungen existieren trotz intensiver Forschungen noch keine Medikamente, welche eine Heilung ermöglichen. Die Therapie oder doch zumindest die Abmilderung der damit verbundenen Symptome, insbesondere im Hinblick auf die pflegerische Versorgung von Senioren, ist ein Zukunftsproblem mit signifikanter volkswirtschaftlicher Relevanz.

 

Gleichzeitig verändert sich die Symptomatik von Krankheiten im Vergleich mit der gleichen Krankheit im mittleren Alter: der Krankheitsverlauf wird verlängert und der Genesungsprozess verzögert. Es kommt häufiger zu chronischen Erkrankungen, die sich zunehmend verschlechtern. Hinzu kommt die sogenannte Multimorbidität, also die Tatsache, dass sich bei älteren Patienten zu einer Grunderkrankung häufig weitere Krankheiten einstellen. Dies macht es für den behandelnden Arzt schwierig, die Grunderkrankung zu identifizieren und richtig zu therapieren.

 

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Bild: Anna Schroll / Universitätsklinikum Jena

 

Insgesamt besteht ein dringender Bedarf, die Gesundheitsversorgung älterer Patienten zu verbessern. Das Ziel sind zum einen ein Katalog vorbeugender therapeutischer Maßnahmen, die die negativen Auswirkungen des Alternsprozesses abmildern. Zum anderen, steht die Entwicklung sicherer und wirksamer Arzneistoffe im Vordergrund, die gezielt zur Prävention und ursächlichen Behandlung von altersassoziierten Erkrankungen und funktionellen Einschränkungen eingesetzt werden können und spezifisch auf die veränderte körperliche Konstitution älterer Menschen ausgerichtet ist.

 

Als Teil des Schwerpunktes „Entwicklung neuer Therapien und medizinischer Innovation zur Prävention, Diagnose und Behandlung von altersassoziierten Dysfunktionen und Erkrankungen“ soll eine enge Kooperation mit dem zukünftigen CGCJ (Comprehensive Gerontology Center Jena) entwickelt werden. Das CGCJ ist das erste klinische Studienzentrum in Deutschland, das sich ausschließlich alternsmedizinischen Fragestellungen widmet und am Uniklinikum Jena angesiedelt ist. Zusätzlich sollen Strukturen entwickelt werden, um Fortschritte aus der Grundlagenforschung rascher in neue Behandlungskonzepte zu überführen und in klinischen Studien auf ihre Wirksamkeit zu prüfen.

show Content Altersgerechtes Leben

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Bild: Rainer Sturm  / pixelio.de

 

Im Jahr 2030 werden knapp 30% der Gesamtbevölkerung in Deutschland 65 Jahre und älter sein und mit ihren spezifischen Bedürfnissen die Nachfrage am Wohnungsmarkt zu mehr als einem Viertel prägen. Dabei sollten alterssensible Wohnumgebungen nicht mit Sonderwohnformen verwechselt werden. Die deutlich wachsende Gruppe aktiver, älterer Menschen wird in Zukunft andere, vielfältigere Wohn- und Beschäftigungsformen nachfragen. Es ist daher an der Zeit, eine ernsthafte Auseinandersetzung über die komplexen Bedürfnisse einer alternden Gesellschaft zu führen und Lösungsansätze als Teil eines Gesamtkonzeptes zu sehen, dass auch auf die Bedürfnisse der jungen und mittleren Altersklassen Rücksicht nimmt.

 

Zurzeit ist jedoch die Mehrheit der Wohnungen nicht altengerecht und auch nicht auf altersgerechten Umbau ausgelegt. Die verringerte soziale Interaktion der Alten führt zur Vereinsamung und zu verringerten kognitiven Fähigkeiten und dadurch zu einer wesentlichen Beeinträchtigung der objektiven und subjektiven Gesundheit. Für die Vision einer langen selbstbestimmten und mündigen, gesunden und aktiven Lebensweise in generationensensiblen Kontexten sind mehrere Maßstäbe von Bedeutung: Quartier beziehungsweise Wohnumgebung; (Wohn)-Gebäude; Wohnung; Bauteile und Produktdimension inklusive technischer Umgebungen und Systeme.

 

Der Forschungsschwerpunkt “Konzeption und Umsetzung architektonischer und technischer Lösungen für ein altersgerechtes Leben“ soll auf den Erkenntnissen der Soziologie, Psychologie, Biomedizin, Gesundheitstechnologie und demografischen Forschung aufbauend neue, konzeptionelle Lösungsvorschläge entwickeln und in der architektonischen Dimension umsetzen.

show Content Gestaltung des demografischen Wandels

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Bild: Uschi Dreiucker / pixelio.de


Ob, wann und wie jemand altert, hängt neben biomedizinischen Aspekten auch ganz entscheidend von psychologischen und sozialen Parametern, von Personen- und Umweltfaktoren ab. Es ist zwar klar, dass die hochentwickelten spätindustriellen Gesellschaften in den kommenden Jahrzehnten zunehmend „altern“ werden, aber nach wie vor ist unklar, welche individuellen und gesellschaftlichen Folgen die unvermeidliche Zukunft des Alterns haben werden und wie lange die alternden Menschen sich künftig aktiv an der Gestaltung der Gesellschaft beteiligen werden können.

 

Menschen müssen deshalb vermehrt dazu angeregt werden, selbst in effiziente Vorsorgemaßnahmen und Präventionsprogramme zu investieren. Diese wirtschaftlich bedeutsame Frage hängt sehr entscheidend von gesundheitsbezogenen Altersbildern und der ausreichenden Kenntnis von Präventionsmaßnahmen für Altersleiden, von der Eigeneinschätzung des Alternsprozesses und der Wahrnehmung von Handlungs- und Gestaltungsspielräumen ab.

 

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Bild: Berggeist007 / pixelio.de


Gesundheitsverhalten und Vorsorge für ein gesundes Leben im Alter orientieren sich stets an Erwartungen (altersbedingte Veränderungen, Kontrolle, Selbstwirksamkeit) und Bewertungen. Diese Erwartungshaltung verknüpft in vielen Fällen positive und negative Seiten. Typisch sind Fragen wie: Kann ich durch mein Verhalten die Entstehung von Krankheiten beeinflussen? Stellen Funktionsverluste und Krankheiten eine unvermeidliche Begleiterscheinung des Alternsprozesses dar? Lohnt es sich, aktuelle Ressourcen (Zeit, Geld, Anstrengung) für ein gesundes Leben im Alter zu investieren und auf unmittelbar zugängliche Anreize zu verzichten? Oder ist das Leben im Alter ohnehin nicht mehr viel wert, weil man als alter Mensch einsam ist, vom gesellschaftlichen Leben abgekoppelt und ausgegrenzt wird und marginalisiert lebt?

 

Solche Vorstellungen vom und Einstellungen zum Alter im Allgemeinen und zum persönlichen Altern im Besonderen sind aus motivationspsychologischer und entwicklungsregulatorischer Sicht der entscheidende Faktor für die Bereitschaft, Gesundheitsvorsorge zu betreiben (oder sie eben nicht zu betreiben) und auch persönliche Ressourcen in ein gesundes Leben im Alter zu investieren.

Im Rahmen des Forschungsschwerpunktes Erforschung der individuellen und gesellschaftlichen Voraussetzungen für die Gestaltung des demografischen Wandels“ soll zum Beispiel untersucht werden, welchen Einfluss das „gefü̈hlte“ Zeitbudget und die wahrgenommene Zeitsouveränität auf das Gesundheits- und gesundheitsbezogene Vorsorgehandeln älterer bzw. alternder Menschen hat.

show Content Projekte

show Content ProExzellenz Initiative

Alternsinduzierte Hemmung der Regeneration und Gewebshomöostase (Akronym: RegenerAging)

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Image: Consequences of DNA damage on clonal selection in tissue stem cells during ageing.
Nat Cell Biol. 2014 Mar;16(3):201-7. doi: 10.1038/ncb2928.

 

Erleichtert durch den Zusammenschluss wurde unter den Mitgliedern des ZAJ das Forschungsvorhaben "RegenerAging" entwickelt. Es ist eine enge Kooperation des Leibniz-Instituts für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut (FLI) mit dem Universitätsklinikum Jena (UKJ), mit den Fakultäten für Medizin, für Biologie/Pharmazie und für Mathematik/Informatik der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) sowie mit den Mikroskopentwicklern bei ZEISS in Jena. Das Projekt wird im Rahmen der ProExzellenz-Initiative 2 des Freistaates Thüringen für den Zeitraum 2015-19 mit 3,9 Millionen Euro gefördert.

Klinische und experimentelle Daten zeigen, dass es im Rahmen der Alternsprozesses zu einem Nachlassen der Regenerationsfähigkeit und der Gewebshomöostase kommt. Molekulare Mechanismen, welche die Funktion von Stammzellen und differenzierten Zellen im Rahmen der Regeneration und Homöostase während des Alterns hemmen, sind heutzutage nur unvollständig verstanden. Es gibt zunehmend Hinweise, dass alternsabhängige Veränderungen in zellulären Signalen, welche die Teilungsfähigkeit von differenzierten Zellen aber auch den Selbsterhalt und die Funktion von Stammzellen regulieren (z.B. Notch, Wnt, CEBP-alpha) zur Abnahme der Regenerationsfähigkeit von Geweben im Alter beitragen. Die alternsassoziierte Akkumulation molekularer Schäden (z.B. an DNA und Proteinen) ist ein weiterer Mechanismus, der die Funktion von Stammzellen und differenzierten Zellen in der Regeneration und Gewebshomöostase hemmt. Verschiedene zelluläre Mechanismen, z.B. Seneszenz, Apoptose oder Autophagie, wirken der Akkumulation von molekularen Schäden entgegen. Es ist aber weitgehend unklar, warum diese Mechanismen während des Alterns versagen. Zusätzlich zu diesen zellintrinsischen Prozessen gibt es Hinweise, dass Altern auch Veränderungen in der Zellumgebung induziert. Diese zellextrinsischen Veränderungen tragen zu einer Hemmung von zellulären Funktionen in der Regeneration und Homöostase bei. Hierbei spielt die Verminderung von Immunfunktionen, die vermehrte Aktivität von pro-inflammatorischen Signalen, die Induktion epigenetischer Veränderungen, sowie die klonale Selektion von Stammzellen eine wichtige Rolle.

Zusammengenommen führen Imbalancen in pro-regenerativen Signalen und der Entfernung von molekular geschädigten Zellen zu einer alternsabhängigen Verminderung der Regeneration und Gewebshomöostase. Die funktionelle Analyse der zugrundeliegenden molekularen Ursachen dieser alternsabhängigen Veränderungen steht im Hauptfokus der hier im Rahmen der ProExzellenz Initiative 2 des Freistaates Thüringen geförderten Untersuchungen.

Dabei konzentriert sich die Forschung auf folgende Hauptgebiete der alternsinduzierten Veränderungen:

- Epigenetik des Alterns
- Stammzellalterung
- Immunologie des Alterns


RegenerAging wird den bestehenden Schwerpunkt in der Alternsforschung in thematischen Kerngebieten durch die

- Einrichtung von 3 W2-Forschergruppen,
- Finanzierung von 6 PhD-Projekten,
- und die Entwicklung eines hochauflösenden Mikroskops

komplementieren.