Wenn der kalte und dunkle Winter beginnt, beneiden manche von uns Tiere, die Winterschlaf halten können. Diese lange, tiefe Ruhe ist ein Beispiel dafür, wie die Natur kluge Lösungen für schwierige Probleme entwickelt. In diesem Fall geht es darum, wie man eine lange, kalte und dunkle Zeit ohne viel Nahrung und Wasser übersteht.
Doch der Winterschlaf ist enger mit der Menschheitsgeschichte verknüpft, als man vielleicht vermuten würde.
Ein Artikel in einer Ausgabe des British Medical Journal aus dem Jahr 1900 beschreibt einen seltsamen menschlichen Ruheschlaf namens „Lotska" das war unter Landwirten üblich in Pskow, Russland. In dieser Gegend war die Nahrung im Winter so knapp, dass das Problem dadurch gelöst wurde, dass man in der dunklen Jahreszeit durchschlief.
Einmal am Tag standen die Menschen auf, um ein Stück Brot zu essen und ein Glas Wasser zu trinken. Nach der einfachen Mahlzeit schliefen sie wieder ein und die Familienmitglieder hielten abwechselnd das Feuer am Leben. Beschreibungen finden Sie auch in Inuit-Grönländisch Geschichten über einen langen, winterschlafähnlichen Schlaf während der langen, dunklen Wintermonate. In Teilen Grönlands ist es von November bis Ende Januar dunkel.
Es gibt eine Studie aus dem Jahr 2020, die darauf hindeutet, dass die alten Vorfahren des Menschen, sogenannte Hominine, vor 400,000 Jahren möglicherweise Winterschlaf halten konnten. Knochen, die in einer Höhle in Spanien entdeckt wurden, weisen saisonale Wachstumsstörungen auf, was darauf hindeutet, dass einer der Vorfahren des Menschen es verwendet haben könnte die gleiche Strategie als Höhlenbären, um lange Winter zu überleben.
Tiere und Winterschlaf
Der Winterschlaf ist tiefer und komplexer als der normale Schlaf und beinhaltet dramatische Veränderungen im Stoffwechsel. Diese lange Ruhephase vereint mehrere Bedingungen, die mit Langlebigkeit, reduzierter Kalorienaufnahme, niedriger Körpertemperatur und vermindertem Stoffwechsel zusammenhängen.
Tiere, die Winterschlaf halten leben in der Regel länger im Vergleich zu anderen Arten gleicher Größe. Aktuelle Studien mit epigenetischen Uhren, die die Aktivität innerhalb von Genen über die Zeit abbilden, legen nahe, dass sich der Winterschlaf verlangsamt Alterung bei Murmeltieren und Fledermäuse. Der Winterschlaf könnte also wichtige Hinweise darauf liefern, wie sich Alterungsprozesse verlangsamen lassen.
Es gibt verschiedene Formen des Alterns – chronologisches und biologisches Alter.
Beim chronologischen Alter geht es eigentlich nur darum, wie viele Umdrehungen die Erde seit unserer Geburt um die Sonne gekreist hat.
Es ist nicht die Zeit selbst, die uns altern lässt, sondern der „Verschleiß“. Biologisches Alter misst den Verschleiß. Es ist ein umfassenderes und persönlicheres Maß für die Gesundheit als das chronologische Alter und ein besserer Indikator für die Langlebigkeit. Eine Studie aus dem Jahr 2023 ergab, dass das biologische Alter variiert und dass sich ein vorübergehender Anstieg, beispielsweise bei Operationen und Stress, umkehrt wenn Sie sich erholt haben.
Krankheiten, die es gibt mit dem Lebensstil verbunden und sich mit zunehmendem Alter anhäufen, wie z. B. Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Fettleibigkeit, Demenz und chronische Nierenerkrankungen werden durch „Abnutzung“ verursacht. Dies führt zu Entzündungen, einer veränderten Zusammensetzung der Darmmikrobiota und einer Zunahme oxidativen Stress. Von oxidativem Stress spricht man, wenn es zu viele davon gibt Freie Radikale (instabile Atome, die Zellen schädigen) in Ihrem Körper.
Neue wissenschaftliche Erkenntnisse, die auf epigenetischen Uhren und Lehren aus Tieren im Winterschlaf basieren, könnten uns bei der Behandlung von Patienten helfen, deren Krankheiten durch „Abnutzung“ verursacht werden. Wir könnten Medikamente verwenden, die den Alterungsprozess verlangsamen könnten.
Zum Beispiel, Metformin ist das wichtigste Medikament der ersten Wahl zur Behandlung von Typ-2-Diabetes. Es reguliert Entzündungen, die Insulinsensitivität und verlangsamt DNA-Schäden, die durch oxidativen Stress verursacht werden. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass es bei der Behandlung anderer „Abnutzungs“-Erkrankungen helfen kann, wie z Herz-Kreislauf-Erkrankungen und eine langfristige Einnahme des Arzneimittels kann damit verbunden sein geringere kognitive Beeinträchtigung.
Wenn Sie mehr über den Winterschlaf erfahren, kann dies für die Humanmedizin bei der Behandlung hilfreich sein traumatische Hirnverletzungen, schwerer Blutverlust, Erhaltung der Muskel- und Knochenmasse und Bereitstellung eines besseren Schutzes während Organtransplantation.
Eine Studie aus dem Jahr 2018 ergab, dass die Nachahmung der Winterschlafbedingungen für die Lagerung von Nierentransplantaten verstorbener Spender deren Konservierung zu verbessern schien. Die Degeneration des Muskel-Skelett-Systems wird häufig durch Gene bestimmt, diese Gene scheinen jedoch deaktiviert zu sein Bären im Winterschlaf.
Tiere und Langlebigkeit
Es gibt auch langlebige, nicht überwinternde Tiere, von denen wir lernen können, wie zum Beispiel den Grönlandhai, den Nacktmull, die Isländische Muschel und den Rauhen-Drachenfisch. Diese Arten haben überlegene Mechanismen entwickelt schützen sie vor Alterung. Es scheint, dass der Schutz vor Entzündungen, oxidativem Stress und Veränderungen von Proteinen, die mit dem Alter auftreten, Mechanismen sind, die im Allgemeinen allen langlebigen Tieren zugute kommen.
Genetische Studien an Rauaugen-Drachenfischen, die das können lebe seit über 200 Jahrenlegen nahe, dass eine Lebensmittelgruppe namens Flavonoide mit der Langlebigkeit zusammenhängt. Zitrusfrüchte, Beeren, Zwiebeln, Äpfel und Petersilie sind reich an Flavonoiden, die entzündungshemmende Eigenschaften haben und vor Organschäden beispielsweise durch Chemikalien oder Alterung schützen.
Das 2023 Studie Forscher eines Mantelfischs fanden heraus, dass ein Satz seiner Gene, die mit der Langlebigkeit in Verbindung gebracht werden könnten, mit dem Flavonoidstoffwechsel in Zusammenhang steht. Ein langlebiger Fisch kann uns also vielleicht etwas darüber beibringen, was wir essen sollten, um länger zu leben.
Lehren aus der Natur und überwinternden Tieren zeigen uns, dass der Erhalt von Zellen, die Regulierung des Stoffwechsels und genetische Anpassungen eine Schlüsselrolle für die Langlebigkeit spielen. Unser Lebensstil und unsere Essgewohnheiten sind unsere besten Werkzeuge, um einige dieser Mechanismen nachzuahmen.
Nickerchen
Es gibt immer noch so viel, was wir über den Winterschlaf nicht verstehen, aber wir wissen, dass normaler Schlaf auch mit der Langlebigkeit zusammenhängt. Das hat beispielsweise eine Studie vom März 2023 gezeigt guter Schlaf, können Sie das Leben eines Mannes um fünf Jahre und als Frau um zweieinhalb Jahre verlängern. Die Forscher definierten eine gute Schlafqualität als sieben bis acht Stunden Schlaf pro Tag, ohne die Notwendigkeit von Schlafmitteln und wenn man an mindestens fünf Tagen in der Woche mit einem ausgeruhten Gefühl aufwacht.
Tiere haben große Unterschiede in ihren Schlafmustern, von Bären und Murmeltieren, die acht Monate im Jahr Winterschlaf halten, bis hin zu Elefanten, die nur zwei Stunden am Tag Zeit haben.
Wie Elefanten so alt werden können, obwohl sie so wenig schlafen, ist den Wissenschaftlern immer noch ein Rätsel.
Herauszufinden, wie die Natur diese Extreme bewältigt, könnte Wissenschaftlern dabei helfen, neue Wege zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit zu finden.
Peter Stenvinkel, Professor für Nephrologie, Karolinska Institutet
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