Wie wirkt sich Insulin auf deine Lebenserwartung aus?

Die Frage nach der Langlebigkeit oder der Verlängerung der menschlichen Lebensdauer ist schwer zu beantworten. Es gibt viele Faktoren, die das Altern beeinflussen, über verschiedene molekulare Wege und Stoffwechselprozesse. Eines der Moleküle, das das Altern definitiv beeinflusst, ist Insulin, und der Insulinsignalweg gibt viele Einblicke, wie der Stoffwechsel mit einer längeren Lebensdauer zusammenhängt.

In diesem Artikel schauen wir uns die Rolle von Insulin beim Altern an und reden über die aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse. Wenn du dich für andere Wege zu einem längeren Leben interessierst, lies unsere Artikel:

• Die Rolle der Autophagie für Gesundheit und Langlebigkeit.
• Sind AMPK- und mTOR-Signalwege der molekulare Schlüssel zu einem langen Leben?

Was ist Insulin?

Insulin ist ein Hormon, das in der Bauchspeicheldrüse als Reaktion auf einen Anstieg des Blutzuckerspiegels (Glukose) gebildet wird. Das passiert hauptsächlich nach dem Essen. Das freigesetzte Insulin zirkuliert im Blut und bindet sich an unsere Zellen, um ihnen mitzuteilen, dass sie Glukose aufnehmen sollen. Sobald sie die Glukose aufgenommen haben, sinkt der Blutzuckerspiegel.

Insulin ist wahrscheinlich eines der bekanntesten Moleküle überhaupt, da eine Störung der Insulinproduktion zur Entwicklung von Typ-II-Diabetes führt. Jemand, der von Natur aus kein Insulin produziert, leidet an Typ-I-Diabetes. In beiden Fällen müssen Diabetiker Insulin nehmen, um ihren Zellen zu signalisieren, dass sie Blutzucker aufnehmen sollen, da ein hoher Blutzuckerspiegel tödlich sein kann.

Wenn Insulin an die Zelloberflächen bindet, ist diese Reaktion nur der Auslöser für eine Reihe komplexer biochemischer Vorgänge, die dazu führen, dass die Zellen Zucker aufnehmen. Dieser gesamte Prozess wird als Insulin/IGF-1-Signalweg bezeichnet.

Der Insulin/IGF-1-Signalweg

Nachdem Insulin erfolgreich an die richtigen Rezeptoren auf den Zellen gebunden hat, kommt es zu einer ganzen Kaskade von Ereignissen. Dazu gehören (1, 2):

• Die Bindung von Insulin an seinen Rezeptor aktiviert den Rezeptor.
• Der aktivierte Insulinrezeptor aktiviert Insulinrezeptorsubstrate, die dann das Protein Phosphoinositid-3-Kinase (PI3K) aktivieren.
• PI3K macht die Produktion von Phosphatidylinositol (3,4,5)-trisphosphat (PIP3) los, das dann das Proteinkinase B (PKB/Akt) aktiviert, das den Glukosetransportern sagt, dass sie zur Zellmembran gehen und Glukose aufnehmen sollen.

Die Aktivierung von Akt beeinflusst auch viele andere Reaktionen, die am Stoffwechsel und Zellwachstum beteiligt sind.

Der andere Teil dieses Signalwegs umfasst den Insulin-Wachstumsfaktor 1 (IGF-1), ein Wachstumshormon, das von der Leber produziert wird. IGF-1 wird ähnlich wie Insulin über das Blut transportiert und bindet sich ebenfalls ähnlich wie Insulin an Zellen. Sogar die Zellrezeptoren für IGF-1 sind den Insulinrezeptoren sehr ähnlich.

Dies hat einige Konsequenzen, beispielsweise aktivieren dann sowohl Insulin als auch IGF-1 den PI3K/Akt-Signalweg. Insulin ist jedoch in erster Linie an der Regulierung des Glukosestoffwechsels beteiligt, während IGF-1 die Zellproliferation und -differenzierung stimuliert und eine entscheidende Rolle beim Muskelwachstum und bei der Muskelreparatur spielt.

Der Insulin/IGF-1-Signalweg und die Langlebigkeit

Der Insulin-Signalweg spielt auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Alterungsprozesses und der Langlebigkeit. Untersuchungen an verschiedenen Organismen wie Fliegen, Mäusen und Menschen haben gezeigt, dass eine verringerte Insulinsignalisierung die Lebensdauer verlängert.

Mechanismen, die die Insulinsignalisierung mit der Langlebigkeit verbinden

Es gibt verschiedene Wege und Mechanismen, über die Insulin und IGF-1 den Alterungsprozess beeinflussen und zur Verlängerung der Lebensdauer manipuliert werden können. Diese sind:

• Stressreduktion: Eine Verringerung von Insulin/IGF-1 führt zu einer besseren Stressresistenz, die beim Menschen durch bestimmte Proteine namens FOXO vermittelt wird.
• Weniger Insulin führt zu mehr Reparatur: Wenn weniger Insulin/IGF-1 vorhanden ist, schaltet der Stoffwechsel von Energieproduktion und Wachstum auf Erhaltung und Reparatur um, was eine erhöhte Autophagie beinhaltet. Dieser Prozess wird durch längeres Fasten verstärkt.
• Reduzierte Entzündungen: Geringere Mengen an Insulin/IGF-1 werden mit weniger Entzündungen in Verbindung gebracht, und wir wissen, dass viele Entzündungen zu vielen Problemen und schnellerer Alterung führen. Weniger Entzündungen können auch die Entwicklung vieler altersbedingter Krankheiten verhindern.

Wissenschaftliche Forschung zu Insulin und Langlebigkeit

Es gibt eine ganze Reihe von Studien, die Insulin/IGF-1 auf die eine oder andere Weise mit Langlebigkeit in Verbindung bringen. Es besteht jedoch ein gewisser Konsens in dieser Frage, nämlich dass weniger Insulin/IGF-1 zu einer längeren Lebensdauer führt. Leider gibt es nicht viele wissenschaftliche Studien am Menschen, aber selbst frühe Untersuchungen bestätigen, was wir aus Tierversuchen wissen.

Einige der beeindruckendsten Studien zu Insulin und Langlebigkeit wurden an Laborwürmern durchgeführt. Als Wissenschaftler den Insulinstoffwechsel mutierten und dessen Aktivität reduzierten, verlängerte sich die Lebensdauer der Würmer deutlich, und diese Würmer lebten doppelt so lange wie „normale” Würmer (3). Ähnliches wurde bei Fruchtfliegen und Mäusen beobachtet (4, 5).

Was Studien am Menschen angeht, haben wir mehrere Erkenntnisse:

• Einige Studien haben gezeigt, dass kleinere Menschen in verschiedenen Regionen der Welt im Durchschnitt länger leben. Dies ist jedoch möglicherweise nicht auf einen niedrigeren Stoffwechsel zurückzuführen, da eine chinesische Studie diesen Zusammenhang nur bei Männern, nicht aber bei Frauen festgestellt hat (6, 7).
• Genotypische Studien, die unsere Gene untersuchen, haben die genetischen Profile vieler langlebiger Menschen untersucht. Sie fanden heraus, dass genetische Komponenten des Insulin/IGF-1-Signalwegs, wie das bereits erwähnte Protein FOXO, entscheidende Faktoren für die Langlebigkeit des Menschen sind. Nicht nur FOXO, sondern auch andere Proteine des Insulin/IGF-1-Signalwegs sind wichtig für eine längere Lebensdauer, wie Akt und PIK3 (8, 9, 10).

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Insulin/IGF-1-Signalweg eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Stoffwechsels, des Wachstums und des Alterns spielt. Die Forschung zeigt, dass eine verminderte Signalübertragung über diesen Weg bei vielen Organismen mit einer längeren Lebensdauer verbunden ist.

Eine geringere Aktivierung dieser Wege bedeutet weniger Stress und Entzündungen. Können wir diesen Weg zu unserem Vorteil und für ein längeres Leben beeinflussen? Ja, das können wir, indem wir unsere Kalorienaufnahme einschränken und durch Fasten Autophagie auslösen. Verzehren Sie nicht zu viel Nahrung und kalorienhaltige Getränke, da dies ohnehin zu Herz-Kreislauf- und Stoffwechselstörungen wie Diabetes und Fettleibigkeit führen kann. Alles sollte in Maßen und nach Rücksprache mit einem Arzt erfolgen.

Lesen Sie hier mehr über Kalorienrestriktion und Autophagie:

• Können Kalorienrestriktionsmimetika gleichzeitig Alterung und Fettleibigkeit bekämpfen?
• Die Rolle der Autophagie für Gesundheit und Langlebigkeit.

Literaturquellen:

1. De Meyts P. The Insulin Receptor and Its Signal Transduction Network. [Updated 2016 Apr 27]. In: Feingold KR, Anawalt B, Blackman MR, et al., editors. Endotext [Internet]. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK378978/
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3. Li WJ, Wang CW, Tao L, Yan YH, Zhang MJ, Liu ZX, Li YX, Zhao HQ, Li XM, He XD, Xue Y, Dong MQ. Insulin signaling regulates longevity through protein phosphorylation in Caenorhabditis elegans. Nat Commun. 2021 Jul 27;12(1):4568. doi: 10.1038/s41467-021-24816-z.
4. Partridge L, Alic N, Bjedov I, Piper MD. Ageing in Drosophila: the role of the insulin/Igf and TOR signalling network. Exp Gerontol. 2011 May;46(5):376-81. doi: 10.1016/j.exger.2010.09.003.
5. Shimizu T, Baba T, Ogawara M, Shirasawa T. Lifespan and glucose metabolism in insulin receptor mutant mice. J Aging Res. 2011;2011:315640. doi: 10.4061/2011/315640.
6. Han F, Hu F, Wang T, Zhou W, Zhu L, Huang X, Bao H, Cheng X. Association Between Basal Metabolic Rate and All-Cause Mortality in a Prospective Cohort of Southern Chinese Adults. Front Physiol. 2022 Jan 4;12:790347. doi: 10.3389/fphys.2021.790347.
7. Samaras TT. Should we be concerned over increasing body height and weight? Exp Gerontol. 2009 Jan-Feb;44(1-2):83-92. doi: 10.1016/j.exger.2008.02.002.
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9. Zhao Y, Liu YS. Longevity Factor FOXO3: A Key Regulator in Aging-Related Vascular Diseases. Front Cardiovasc Med. 2021 Dec 23;8:778674. doi: 10.3389/fcvm.2021.778674.
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