Hyperbare Sauerstofftherapie verlängert die Telomerlänge und reduziert die Immunseneszenz in isolierten Blutzellen

1. Die Anwendung der hyperbaren Sauerstofftherapie

Das Altern ist gekennzeichnet durch einen fortschreitenden Verlust der physiologischen Integrität, was zu beeinträchtigter Funktion und Anfälligkeit für Krankheiten und Tod führt. Diese biologische Verschlechterung gilt als ein wesentlicher Risikofaktor für Erkrankungen wie Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und Alzheimer-Krankheit. Auf zellulärer Ebene gibt es zwei zentrale Kennzeichen des Alterungsprozesses: verkürzte Telomerlänge und zelluläre Seneszenz. Wiederholte intermittierende Hyperoxie-Exposition mittels bestimmter hyperbarer Sauerstoffprotokolle kann regenerative Effekte induzieren, die typischerweise während Hypoxie auftreten.

Telomere sind Tandem-Nukleotid-Wiederholungen an den Enden von Chromosomen, die die Genomstabilität aufrechterhalten. Telomere verkürzen sich während der Replikation (Mitose) aufgrund der inhärenten Unfähigkeit, den terminalen Teil des nachlaufenden DNA-Strangs vollständig zu replizieren. Die Telomerlänge (TL) liegt zwischen 4 und 15 kb, verkürzt sich allmählich um etwa 20 bis 40 Basen pro Jahr und ist mit verschiedenen Krankheiten, schlechter körperlicher Funktion und Ausdünnung der Großhirnrinde verbunden. Zelluläre Seneszenz ist ein Zellzyklusarrest, der durch Telomerverkürzung und andere seneszenzbezogene Stimuli, die nicht mit der TL zusammenhängen, wie nichttelomere DNA-Schäden, induziert wird. Der Hauptzweck der Seneszenz besteht darin, die Vermehrung geschädigter Zellen zu verhindern, indem das Immunsystem ihre Eliminierung auslöst. Die Anhäufung seneszenter Zellen mit Seneszenz spiegelt eine erhöhte Produktion dieser Zellen und/oder eine verminderte Beseitigung derselben wider, was wiederum Schäden verschlimmert und zur Seneszenz führt.

Eine wachsende Zahl von Forschungsarbeiten hat mehrere Medikamente identifiziert, die die Rate der Telomerverkürzung reduzieren können. Mehrere Lebensstil-Interventionen, darunter Ausdauertraining, Ernährung und Nahrungsergänzungsmittel, die auf den zellulären Stoffwechsel und oxidativen Stress abzielen, sollen relativ geringe Auswirkungen auf die TL haben.

2. Hyperbare Sauerstoffbehandlung erhöht die Immunalterung

Die hyperbare Sauerstofftherapie nutzt 100 % Sauerstoff bei einem Umgebungsdruck von über einer Atmosphäre absolut (ATA), um die Menge an in Körpergeweben gelöstem Sauerstoff zu erhöhen. Wiederholte intermittierende Hyperoxie-Exposition kann unter bestimmten hyperbaren Sauerstofftherapie-Protokollen physiologische Effekte hervorrufen, die typischerweise während Hypoxiephasen in einer hyperoxischen Umgebung auftreten – das sogenannte Hyperoxie-Hypoxie-Paradoxon. Darüber hinaus wurde kürzlich gezeigt, dass die hyperbare Sauerstofftherapie bei gesunden älteren Erwachsenen eine kognitive Verbesserung durch einen Mechanismus induzieren kann, der regionale Veränderungen der zerebralen Durchblutung umfasst. Auf zellulärer Ebene wurde nachgewiesen, dass die hyperbare Sauerstofftherapie die Expression des hypoxie-induzierbaren Faktors (HIF), des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF) und des Sirtuins (SIRT), die Stammzellproliferation, die mitochondriale Biogenese, die Angiogenese und die Neurogenese induziert. Bisher haben jedoch keine Studien die Auswirkungen der hyperbaren Sauerstofftherapie auf die Akkumulation von TL und seneszenten Zellen untersucht. Das Ziel dieser Studie war es, zu bewerten, ob die hyperbare Sauerstofftherapie die TL und seneszenzähnliche T-Zell-Populationen bei älteren Erwachsenen beeinflusst. Diese Studie legt nahe, dass die hyperbare Sauerstofftherapie erhebliche Anti-Aging-Effekte hervorrufen kann, einschließlich einer erhöhten Telomerlänge und der Beseitigung seneszenter Zellen.