Leber illustriert

Die Leber bleibt jung – ein Leben lang

Von , Medizinredakteurin
Christiane Fux

Christiane Fux studierte in Hamburg Journalismus und Psychologie. Seit 2001 schreibt die erfahrene Medizinredakteurin Magazinartikel, Nachrichten und Sachtexte zu allen denkbaren Gesundheitsthemen. Neben ihrer Arbeit für NetDoktor ist Christiane Fux auch in der Prosa unterwegs. 2012 erschien ihr erster Krimi, außerdem schreibt, entwirft und verlegt sie ihre eigenen Krimispiele.

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Die Leber ist ein Regenerationswunder. Auch stark vergrösserte Fettlebern beispielsweise können sich umfassend erholen. Tatsächlich sind die Zellen der Leber im Schnitt keine drei Jahre alt, zeigt eine aktuelle Untersuchung. Doch gilt das auch für die Organe alter Menschen? Die Antwort lautet: Ja.

Das hat ein internationales Team von Forschenden unter der Leitung von Dr. Olaf Bergmann von der TU Dresden zeigen können. Es analysierte die Organe von Menschen, die im Alter zwischen 20 und 84 Jahren gestorben waren.

Das überraschende Ergebnis: Die Leberzellen aller Probanden hatten mehr oder weniger das gleiche Alter. Die meisten Zellen waren sogar jünger als ein Jahr. „Allerdings sind nicht alle Zellen in unserer Leber so jung. Ein Teil der Zellen kann bis zu zehn Jahre alt werden, bevor sie sich erneuern“, erklärt Bergmann.

Warum sich die Leber dauernd erneuern muss

Die enorme Regenerationskraft der Leber ist ungewöhnlich, aber notwendig. Denn das Organ hat neben vielen anderen Aufgaben auch die Funktion, Giftstoffe wie Alkohol unschädlich zu machen. Im Kontakt mit den Toxinen nehmen die Zellen häufiger Schaden als in anderen Organen. Um die Funktionsfähigkeit der Leber auch im Alter zu erhalten, ist daher eine ständige Erneuerung nötig, die die Forschenden beobachtet haben.

„Egal, ob man 20 oder 84 Jahre alt ist, die Leber bleibt im Durchschnitt unter drei Jahre alt", erklärt Bergmann. Die Ergebnisse zeigen, dass die Reparaturprozesse auch noch bei älteren Menschen ablaufen.

Geburtsdatierung für Zellen

Besonders interessant an der Untersuchung ist das Verfahren, das dahintersteht: die sogenannte retrospektive Radiokohlenstoff-Geburtsdatierung. Das Alter von Zellen auf das Jahr genau zu bestimmen, ist dank dieser aufwendigen Methode erst seit kurzem möglich.

Die Methode basiert auf der Menge radioaktiver Kohlenstoffatome in den Zellen. Diese kommen natürlich in der Umwelt vor. Während der Photosynthese lagern Pflanzen sie ebenso ein wie nichtradioaktiven Kohlenstoff. Über die Nahrungskette gelangen sie später auch in die Zellen von Mensch und Tier.

Die radioaktiven Kohlenstoffatome sind aber instabil: Sie zerfallen kontinuierlich. Da der Nachschub z. B. über die Nahrung mit dem Tod endet, lässt sich über die Restmenge ermitteln, wie alt eine organische Substanz ist.

Atomtests vergangener Jahrzehnte veränderten die Atmosphäre

Früher war die Datierung nur sehr ungenau. Doch nun ist sie weit präziser geworden. Die Forschenden nutzten dazu den Umstand, dass seit 1945 weltweit über fast zwei Jahrzehnte überirdische Atomtests stattfanden. Diese setzten unter anderem grosse Mengen radioaktiver Kohlenstoffatome frei.

Seit dem Verbot der überirdischen Tests im Jahr 1963 hat ihre Zahl aber kontinuierlich abgenommen – und zwar Jahr für Jahr. Was diesbezüglich in der Umwelt geschieht, spiegelt sich ziemlich exakt in den Körperzellen wider.

Nachweis in jeder Körperzelle

Die inzwischen enorm präzisen Messmethoden ermöglichen es, das Zellalter sehr genau zu bestimmen. Die Menge an radioaktivem Kohlenstoff dient dabei als eine Art zelluläre Geburtsurkunde.

„Auch wenn es sich um winzige Mengen handelt, die nicht schädlich sind, können wir sie in Gewebeproben nachweisen und messen. Durch den Vergleich der Werte mit dem atmosphärischen Radiokohlenstoff können wir rückwirkend das Alter der Zellen bestimmen", erklärt Bergmann. Und das hat im vorliegenden Fall bewiesen: Unabhängig vom Alter eines Menschen ist die Regenerationsfähigkeit einer gesunden Leber nahezu alterslos.

Viele Zellteilungen, hohes Krebsrisiko

Allerdings haben häufige Zellteilungen auch ihren Preis. Denn mit jeder Vervielfältigung ist ein Risiko für Genveränderungen verbunden. Das bedeutet: Mit jeder Zellteilung steigt das Krebsrisiko.

In diesem Zusammenhang sind jene Zellen der Leber, die tatsächlich zehn Jahre älter sind als die übrigen, interessant. In ihnen beobachten die Forschenden ein Phänomen, das es auch in anderen Organen gibt: Die betreffenden Zellen verfügen nicht nur über einen zweifachen, sondern einen bis zu 16-fachen Chromosomensatz. Mediziner sprechen dann von einer Polyploidie.

Diese gibt es auch in anderen Organen, etwa im Herzen sowie in einigen Nervenzellen im Kleinhirn (Purkinje Zellen). Noch ist nicht genau geklärt, was der Grund für die Polyploidie ist. Das Forschungsteam um Bergmann hat jedenfalls gezeigt, dass in der Leber der Anteil von polyploiden Zellen mit dem Alter zunimmt.

„Da diese, nach unserer Studie, eine niedrige Teilungsrate haben, könnten sie weniger Mutationen anhäufen“, erklärt der Wissenschaftler gegenüber NetDoktor. Das wäre ein weiterer cleverer Schachzug der Evolution. Denn Mutationen, also Kopierfehler des Erbguts während der Zellteilung, sind eine Hautursache für Krebs.

Bei Leberzirrhose hilft keine Reparatur

Die Erkenntnisse über die Verjüngung der Leber auch im Alter erstrecken sich aber nicht auf Lebern, die so stark geschädigt sind, dass sie in den Zustand einer Zirrhose erreichen. Dann ist das Organ so stark vernarbt, dass es seine Funktion nicht mehr ausreichend erfüllen und sich trotz fortgesetzter Zellerneuerung nicht mehr erholen kann.

„Wir untersuchen gerade, wie sich die Leberzellerneuerung in kranken Lebern verändert und ob der Krankheitsprozess einen Einfluss auf die Leberzellerneuerung hat“, sagt Bergmann.

Fettleber oft Einstieg zur Zirrhose

Meist steht am Anfang einer Leberzirrhose eine Fettleber. Dabei vergrössert sich das Organ erheblich. Irgendwann beginnt die Leber zunehmend zu vernarben und entwickelt sich zur auch Schrumpfleber genannten Leberzirrhose. Am Ende steht dann das Versagen des Organs.

Lange galt die Fettleber hauptsächlich als Folge eines übermässigen Alkoholkonsums. Inzwischen hat sich das Bild allerdings gewandelt: Nach Angaben der Deutschen Leberstiftung ist jeder vierte Bundesbürger über 40 bereits betroffen, und bereits jedes dritte übergewichtige Kind leidet an der Organerkrankung. Sie beleibt meist lange unbemerkt, da sie erst spät Beschwerden verursacht.

Hochgefährdet für eine solche nicht-alkoholische Fettleber sind Übergewichtige und/oder Diabetiker. Eine Lebensstiländerung über die Ernährung mit mehr Bewegung und Gewichtsabnahme kann hier viel bewirken.

Autoren- & Quelleninformationen

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Christiane Fux studierte in Hamburg Journalismus und Psychologie. Seit 2001 schreibt die erfahrene Medizinredakteurin Magazinartikel, Nachrichten und Sachtexte zu allen denkbaren Gesundheitsthemen. Neben ihrer Arbeit für NetDoktor ist Christiane Fux auch in der Prosa unterwegs. 2012 erschien ihr erster Krimi, außerdem schreibt, entwirft und verlegt sie ihre eigenen Krimispiele.

Quellen:
  • Paula Heinke et al.: Diploid hepatocytes drive physiological liver renewal in adult humans, Cell Systems, 31. Mai 2022, DOI: https://doi.org/10.1016/j.cels.2022.05.001
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