Die Bedeutung der Hallmarks of Aging für unsere tägliche Gesundheit - Teil 6 - Stammzellerschöpfung und veränderte Zellkommunikation 

Bernhard Sillich (BS): Herr Dr. Raab, willkommen zurück! Heute geht es um zwei zentrale Hallmarks, die – wenn man so will – mit der „Organisation“ und „Regeneration“ innerhalb unseres Körpers zu tun haben: Stammzell-Erschöpfung und veränderte interzelluläre Kommunikation. Zwei Begriffe, die vielleicht nicht jedem geläufig sind. Fangen wir mit der Stammzell-Erschöpfung an – was genau steckt dahinter?

Dr. Andreas Raab (AR): Man kann sich Stammzellen wie eine Art universelles Rohmaterial des Körpers vorstellen. Es sind Zellen, die sich in nahezu jede andere Zellart verwandeln können – ob Muskelzellen, Nervenzellen, Hautzellen oder Immunzellen. Außerdem sind sie in der Lage, sich selbst zu erneuern.

Eine schöne Analogie: Stellen Sie sich den Körper als eine große Bibliothek vor. Jede Zelle ist ein Buch mit einem bestimmten Inhalt und einer bestimmten Funktion. Die Stammzellen sind die Druckerei, die neue Bücher produziert – immer dann, wenn ein altes Buch beschädigt, verloren oder veraltet ist. 

Diese „Druckerei“ arbeitet in jungen Jahren effizient, schnell und nahezu fehlerfrei. Doch mit zunehmendem Alter verlangsamt sich die Produktion, und es schleichen sich Fehler ein. Irgendwann ist das Lager leer – die Stammzellreserve ist erschöpft. Und genau das ist die sogenannte Stammzell-Erschöpfung.

BS: Wo im Körper befinden sich Stammzellen, und welche Aufgaben erfüllen sie konkret?

AR: Stammzellen finden sich in nahezu jedem Gewebe – in der Haut, im Blut, im Darm, im Gehirn, in den Knochen. Besonders bekannt sind die Stammzellen im Knochenmark, die ständig neue Blutzellen produzieren – weiße Blutkörperchen für das Immunsystem, rote Blutkörperchen für den Sauerstofftransport und Blutplättchen für die Wundheilung.

Auch im Darm gibt es eine hohe Zellumsatzrate – die Darmschleimhaut wird etwa alle drei bis fünf Tage erneuert. Das geht nur, weil dort Stammzellen sitzen, die permanent neue Zellen nachbilden. In der Haut oder bei der Muskelregeneration nach Verletzungen ist es ähnlich.

Wenn diese Fähigkeit zur Zellneubildung nachlässt, verlangsamt sich die Regeneration, das Immunsystem wird schwächer, und Wunden heilen schlechter. Viele typische Alterserscheinungen – von grauen Haaren über brüchige Knochen bis hin zu einem schwächeren Immunsystem – sind direkte Folgen einer nachlassenden Stammzellaktivität. Wenn diese Fähigkeit zur Zellneubildung nachlässt, verlangsamt sich die Regeneration, das Immunsystem wird schwächer und Wunden heilen schlechter. Viele typische Alterserscheinungen – von grauen Haaren über brüchige Knochen bis hin zu einem schwächeren Immunsystem – sind direkte Folgen einer nachlassenden Stammzellaktivität.

BS: Was führt dazu, dass unsere Stammzellen im Alter erschöpfen?

AR: Es gibt eine ganze Reihe von Ursachen, die teils biologisch, teils umweltbedingt sind:

1. Teilungsermüdung: Jede Stammzelle kann sich nur eine bestimmte Anzahl von Malen teilen. Mit jeder Teilung verkürzen sich die Telomere, was wir bereits in Teil 2 besprochen haben. Irgendwann stoppt die Zellteilung.

2. DNA-Schäden: Wie alle anderen Zellen auch sind Stammzellen anfällig für Mutationen und Strangbrüche in der DNA. Wenn diese Schäden nicht korrekt repariert werden, „zieht sich die Zelle zurück“ – sie senesziert oder stirbt ab.

3. Chronische Entzündungen: Niedriggradige Entzündungsprozesse im Körper – sogenannte Inflammaging-Effekte – setzen Stammzellen unter Dauerstress und beeinträchtigen ihre Regenerationsfähigkeit.

4. Veränderte Zellumgebung: Stammzellen sind stark abhängig von ihrem Mikromilieu, der sogenannten Stammzell-Nische. Wenn diese Nische durch Alterung, Umweltgifte oder metabolische Dysbalancen gestört wird, funktioniert auch die Stammzelle nicht mehr optimal.

BS: Was bedeutet das konkret für unsere Gesundheit?

AR: Wenn Stammzellen nicht mehr in der Lage sind, sich zu teilen und neue Zellen zu bilden, dann entsteht ein „Nachschubproblem“. Der Körper kann geschädigte oder abgestorbene Zellen nicht mehr ersetzen – mit weitreichenden Folgen:

• Schwächeres Immunsystem: Es werden weniger Immunzellen produziert, sodass Infektionen häufiger und schwerwiegender verlaufen. Auch Impfungen wirken schlechter. 

• Schlechtere Wundheilung und Gewebereparatur: Hautwunden, Muskelverletzungen oder Knochenbrüche heilen langsamer. 

• Degeneration von Organen: Organe verlieren mit der Zeit an Funktion, weil sie sich nicht mehr ausreichend erneuern. 

• Blutarmut, Osteoporose und Neurodegeneration sind weitere mögliche Folgen.

Man kann sagen:Der Körper verliert seine Fähigkeit zur Selbstreparatur.

BS: Gibt es Möglichkeiten, die Funktion unserer Stammzellen zu erhalten oder sogar wieder zu verbessern?

AR: Ja, es gibt vielversprechende Ansätze, wie wir unsere Stammzellnischen stabilisieren und die Teilungsfähigkeit der Stammzellen verlängern können. Die drei zentralen Hebel sind:

1. Fasten und Kalorienrestriktion 

Zahlreiche Studien zeigen, dass periodisches Fasten – z. B. 16:8 oder 5:2 – Stammzellen aktiviert, insbesondere in Darm, Gehirn und Muskelgewebe. Während der Fastenphase reduzieren Zellen ihre Aktivität und schützen sich selbst. Sobald die Nahrung wieder zugeführt wird, schalten sie auf Regeneration – ein Effekt, der auch als Refeeding-Welle bezeichnet wird.

2. Bewegung 

Moderate Bewegung, insbesondere Ausdauertraining, verbessert die Durchblutung und Versorgung der Stammzellnischen. Besonders im Gehirn und Muskelgewebe lässt sich durch regelmäßige Bewegung die Stammzellaktivität nachweislich erhöhen.

3. Schlaf und zirkadiane Rhythmik 

Stammzellen reagieren empfindlich auf gestörte Schlaf-Wach-Zyklen. Ein regelmäßiger Tagesrhythmus, ausreichend Nachtschlaf und die Vermeidung von Blaulicht am Abend fördern die Stammzellhomöostase – also deren Gleichgewicht.

4. Antientzündliche Ernährung 

Chronische Mikroentzündungen können Stammzellen in ihrer Funktion beeinträchtigen. Eine überwiegend pflanzliche und ballaststoffreiche Ernährung mit viel frischem Gemüse, Hülsenfrüchten, Kräutern, Gewürzen und naturbelassenen Lebensmitteln unterstützt ein ausgeglichenes inneres Milieu und wirkt entzündungshemmend.

BS: Es gibt auch viele Schlagzeilen über Stammzelltherapien. Wie schätzen Sie diesen Bereich ein?

AR: Die regenerative Medizin ist ein faszinierendes Feld – mit vielen Chancen, aber auch Risiken. Stammzelltherapien werden derzeit z. B. bei Leukämie, Knorpelschäden oder bei bestimmten genetischen Erkrankungen eingesetzt.

Die Forschung untersucht, ob induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) – also umprogrammierte Körperzellen – eines Tages alterndes Gewebe regenerieren oder sogar verjüngen können. Auch der japanische Medizinnobelpreisträger Shinya Yamanaka hat mit seinem Konzept der Yamanaka-Faktoren gezeigt, dass die Reprogrammierung alter Zellen theoretisch möglich ist.

Aber: Diese Verfahren sind noch experimentell, mit erheblichen Sicherheits- und Ethikfragen verbunden. Für den Alltag empfehle ich eher: Vertrauen Sie auf die natürliche Stammzellaktivierung durch Ihren Lebensstil.

AR: Die regenerative Medizin ist ein faszinierendes Feld – mit vielen Chancen, aber auch Risiken. Stammzelltherapien werden derzeit z. B. bei Leukämie, Knorpelschäden oder bei bestimmten genetischen Erkrankungen eingesetzt.

Die Forschung untersucht, ob induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) – also umprogrammierte Körperzellen – eines Tages alterndes Gewebe regenerieren oder sogar verjüngen können. Auch der japanische Medizinnobelpreisträger Shinya Yamanaka hat mit seinem Konzept der Yamanaka-Faktoren gezeigt, dass die Reprogrammierung alter Zellen theoretisch möglich ist.

BS: Kommen wir zur zweiten Hallmark dieses Teils: der veränderten interzellulären Kommunikation. Was genau bedeutet das?

AR: Eine Zelle allein ist wie ein Mensch ohne Sprache – sie lebt, sie funktioniert, aber sie kann nichts beitragen, wenn sie sich nicht mitteilt. Unsere Zellen sind Teil eines hochkomplexen Netzwerks, in dem ständig Informationen ausgetauscht werden: über Hormone, Botenstoffe, elektrische Signale und mechanische Reize. Diese Kommunikation ist entscheidend, damit Organe koordiniert arbeiten, Gewebe sich erneuern und das Immunsystem weiß, wo Hilfe gebraucht wird. 

Mit zunehmendem Alter verändert sich diese Kommunikation. Man spricht dann von veränderter interzellulärer Kommunikation, die häufig unterschätzt wird. Zellen hören schlechter, senden verwirrte oder übertriebene Signale aus oder reagieren nicht mehr auf ihre Umwelt. Das führt zu einem Verlust der zellulären Zusammenarbeit und einer zunehmenden Fehlregulation im Gewebe.

BS: Können Sie diesen Austausch etwas konkreter erklären? Wie „reden“ Zellen miteinander?

AR: Stellen Sie sich ein Orchester vor. Jede Zelle ist ein Instrument – die Leber vielleicht ein Cello, das Gehirn ein Flügel, das Herz eine Trompete. Damit ein harmonisches Stück entsteht, müssen alle Instrumente aufeinander hören, im richtigen Moment einsetzen und mit der passenden Lautstärke spielen. Die Kommunikation erfolgt über den Dirigenten – das ist in unserem Bild das Netzwerk aus Hormonen, Neurotransmittern, Zytokinen, Wachstumsfaktoren und anderen Botenstoffen.

Beispiele für diese Kommunikation sind: 

• Hormone wie Insulin oder Östrogen, die im Blut transportiert werden und auf entfernte Zellen wirken. 

• Zytokine, die Immunzellen aktivieren oder bremsen.

• Wachstumsfaktoren, die Heilungsprozesse einleiten. 

• Neurotransmitter, die Nervenreize über Synapsen weitergeben. 

• Exosomen – winzige Vesikel, die wie MiniPakete genetisches Material und Proteine zwischen Zellen transportieren.

Wenn diese Kommunikation präzise ist, läuft alles rund. Aber im Alter ist es, als würde das Orchester nach und nach verstummen, falsch einsetzen oder gar dissonant spielen. Und der Dirigent – also das übergeordnete Regelsystem – verliert an Klarheit und Autorität.

BS: Welche Folgen hat es konkret, wenn Zellen sich nicht mehr richtig verständigen?

AR: Die Folgen sind vielfältig – und sie betreffen fast alle Gewebe:

1. Hormonelle Fehlsteuerung: 

Mit dem Alter verändern sich viele Hormonsysteme. Die Empfindlichkeit gegenüber Insulin nimmt ab (Insulinresistenz), die Produktion von Wachstumshormonen sinkt, und der zirkadiane Rhythmus wird gestört. Das beeinflusst den Energiehaushalt, die Zellregeneration und die Schlafqualität.

2. Immunsystem außer Takt: 

Fehlgeleitete Kommunikation zwischen Immunzellen führt zu einem Zustand, den wir im nächsten Teil genauer betrachten: der chronischen Entzündung. Aber schon jetzt ist wichtig zu verstehen: Wenn Immunzellen unkoordiniert arbeiten, bekämpfen sie entweder zu wenig – z. B. entartete Zellen – oder zu viel – z. B. körpereigenes Gewebe (Autoimmunprozesse).

3. Wundheilungsstörungen: 

Damit eine Wunde heilt, müssen Zellen am Ort des Geschehens über Signale zur Teilung, Differenzierung und Migration „gerufen“ werden. Wenn diese Signale fehlen oder zu spät kommen, wird die Heilung verzögert oder bleibt unvollständig.

4. Krebsentwicklung: 

Manche Tumorzellen „hacken“ die zelluläre Kommunikation. Sie senden beispielsweise Wachstumssignale an sich selbst oder blockieren Alarmsignale, die sonst das Immunsystem zur Bekämpfung aktivieren würden.

5. Fehlsteuerungin der Gewebeorganisation: 

Besonders im Gehirn ist die Kommunikation zwischen Nervenzellen essenziell. Wenn die elektrische und biochemische Verständigung leidet, sind kognitive Einschränkungen eine häufige Folge.

BS: Was verändert sich denn mit dem Alter konkret im Kommunikationssystem?

AR: Mehrere Dinge kommen zusammen: 

• Zelluläre Rezeptoren verändern sich: Das ist vergleichbar mit einem Handy, das keine Updates mehr bekommt – es versteht moderne Nachrichtenformate nicht mehr. 

• Signalproduktion nimmt ab: Ältere Zellen senden weniger oder unpräzisere Signale. 

• Entzündungsbotenstoffe nehmen überhand: Das raubt anderen Signalen die Aufmerksamkeit. 

• Exosomen verändern ihre Fracht: Der Inhalt dieser Informationspakete wird unzuverlässiger.

BS: Gibt es Möglichkeiten, die interzelluläre Kommunikation positiv zu beeinflussen?

AR: Ja, und das ist sehr ermutigend. Das Kommunikationssystem unseres Körpers ist plastisch – es passt sich an. Hier einige konkrete Maßnahmen:

1. Fasten und Esspausen 

Studien zeigen, dass Fastenperioden die Sensitivität von Zellen gegenüber Hormonen verbessern – z. B. gegenüber Insulin. Auch die Anzahl zirkulierender Zytokine sinkt in dieser Phase, was die Zellkommunikation beruhigt. 

2. Bewegung 

Regelmäßiger Sport verbessert die Hormonbalance, senkt Entzündungswerte und fördert die Ausschüttung regenerativer Signale – z. B. BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor) im Gehirn.

3. Chronobiologie ernst nehmen 

Zellen kommunizieren in einem Rhythmus, der vom Licht beeinflusst wird. Wer seinem Körper regelmäßige Schlafenszeiten, natürliche Lichtquellen und nächtliche Dunkelheit gönnt, verbessert die Synchronisation – besonders im Hormonsystem.

4. Polyphenolreiche Ernährung 

Eine ausgewogene Ernährung, die reich an sekundären Pflanzenstoffen ist – etwa aus Beeren, Kräutern, und buntem Gemüse – kann regulierend auf zelluläre Signalwege wirken. Auf diese Weise unterstützt sie indirekt eine gesunde Kommunikation zwischen den Zellen.

5. Stressreduktion 

Dauerstress erhöht den Cortisolspiegel und stört die Kommunikation im Immunsystem, im Gehirn und im Stoffwechsel. Achtsamkeit, Meditation und Naturkontakt helfen, diesen Stress zu reduzieren und die Zellen wieder „zuhören“ zu lassen.

BS: Herr Dr. Raab, wo steht die Wissenschaft aktuell bei diesem Thema?

AR: Der Forschungszweig der Systembiologie beschäftigt sich intensiv mit Zellnetzwerken und deren Kommunikation. Ziel ist es, nicht nur einzelne Signale zu analysieren, sondern komplexe Muster zu erkennen – vergleichbar mit einem sozialen Netzwerk, in dem sich zeigt, welche „Knotenpunkte“ besonders entscheidend sind. 

Ein faszinierender Bereich ist auch die Erforschung von Exosomen als Diagnostik- und Therapieträger. Man arbeitet daran, über diese Mini-Vesikel gezielt Informationen in Zellen einzuschleusen – z. B. um Heilung zu beschleunigen oder Tumorzellen zu manipulieren.

BS: Herr Dr. Raab, es ist faszinierend, wie unser Körper auf so vielen Ebenen kommuniziert, regeneriert und ausbalanciert – und wie sensibel dieses System auf unseren Lebensstil reagiert.

AR: Ja, das ist die eigentliche Botschaft dieser Serie: Altern ist kein passiver Verfall, sondern ein dynamischer Prozess, den wir mitgestalten können. Je früher wir beginnen, desto nachhaltiger ist der Effekt – aber es ist nie zu spät, um seinen Stammzellen und Zellen wieder zuzuhören und sie zu unterstützen.

Im siebten und letzten Teil unserer Serie beschäftigen wir uns mit den beiden abschließenden Hallmarks: chronische Entzündung und Mikrobiom-Dysbiose – zwei Prozesse, die in den letzten Jahren stark an Aufmerksamkeit gewonnen haben und zentral für unser inneres Gleichgewicht sind.