Gerontologie bei der alternden Katze

Einleitung

Das Altern kann definiert werden als „zeitabhängiger funktioneller Niedergang“ und ist ein relativ neues Forschungsgebiet 1. Weltweit steigt die durchschnittliche Lebenserwartung des Menschen, was primär auf die sich verändernde Demographie infolge einer reduzierten Mortalität bei der Geburt, eine reduzierte frühkindliche Mortalität und eine verbesserte Bekämpfung von Infektionskrankheiten zurückzuführen ist. In vielen Ländern liegt die durchschnittliche Lebenserwartung heute bei 60 Jahren und darüber, in wohlhabenden Ländern sogar noch weit höher – oft über 80 Jahren. Die Gründe hierfür liegen unter anderem in der deutlichen Verbesserung der Behandlung vormals tödlicher Krankheiten und in der Therapie chronischer Erkrankungen. Eine verlängerte Lebenserwartung muss aber nicht immer gleichbedeutend sein mit einer länger aufrecht erhaltenen Gesundheit. Die Herausforderung der Medizin besteht also darin, sicherzustellen, dass Menschen nicht nur länger leben, sondern dabei auch möglichst frei sind von chronischen Krankheiten und von Erkrankungen, die zu Einschränkungen führen. Alters-Krankheiten beeinflussen aber nicht nur die Lebensqualität des Einzelnen, sie haben darüber hinaus auch große ökonomische Auswirkungen durch den Verlust produktiver Mitglieder der Gesellschaft und durch die finanziellen Kosten für die Versorgung kranker Individuen.

Die gleiche Situation sehen wir im Prinzip auch bei unseren Heimtieren: bessere Ernährung, bessere Impfungen und ein besseres Reproduktionsmanagement, kombiniert mit einer besseren Diagnostik und Behandlung von Erkrankungen, sollten auch die Lebenserwartung unserer als Haustiere gehaltenen Katzen und Hunde verlängern, wobei allerdings berücksichtigt werden muss, dass solche Vergleiche auf der Basis neuer Untersuchungen schwierig sind, da ältere Studien zum Zusammenhang zwischen Langlebigkeit und medizinischer Versorgung im Alter fehlen 2 3. Jüngste Studien aus Großbritannien fanden eine durchschnittliche Lebenserwartung bei Katzen von 14 Jahren 3 und bei Hunden von 12 Jahren 2. Katzen können jedoch durchaus bis zu 30 Jahre alt werden ¹ und in einigen Fällen (nach nicht verifizierten Berichten) sogar noch älter. Wie bei uns Menschen beobachtet man aber auch bei alternden Tieren eine Zunahme chronischer Erkrankungen. Tierärzte sollten in Anbetracht dieser Entwicklungen zusätzlich zu der gegenwärtig praktizierten krankheitsfokussierten Herangehensweise in zunehmendem Maße auch Strategien entwickeln und umsetzen, die die Biologie des Alterns berücksichtigen, um die Gesundheit unserer Heimtiere zu verlängern.

¹ AnAge database; see https://genomics.senescence.info/species

Physische Anzeichen des Alterns

Physische Manifestationen des Alterns können sowohl bei Menschen als auch bei Tieren beobachtet werden (Abbildung 1). Bei Menschen handelt es sich dabei in erster Linie um Veränderungen der Haut (stark abhängig von der Lebensweise), Veränderungen des Bewegungsapparates (z. B. Verlust an Muskelmasse und Muskelkraft) und verschiedene altersbezogene Erkrankungen wie Osteoporose (zu einer Abnahme der Körpergröße und Krümmung der Wirbelsäule führend) und Osteoarthrose (OA) (zu einem Verlust der Mobilität führend).

Darüber hinaus kommt es mit zunehmendem Alter zu einer Minderung der Sinnesleistungen, meist des Seh- und des Hörvermögens, sowie zu einer Abnahme der kognitiven Leistungsfähigkeit. Zu den wichtigsten Alters-Erkrankungen bei Menschen gehören kardiovaskuläre Erkrankungen (einschließlich Bluthochdruck), Neurodegeneration und Krebs.

Auch bei Katzen beobachten wir physische Veränderungen im Zusammenhang mit dem Altern (Abbildung 2a) (Abbildung 2b), wie zum Beispiel Veränderungen des Hautsystems, die zu Veränderungen von Farbe und Zustand des Fells führen 4. Feline OA hat Veränderungen der Mobilität und des Fellpflegeverhaltens zur Folge 5. Zudem beobachtet man auch bei alternden Katzen eine Minderung von Sinnesleistungen und eine Abnahme der kognitiven Leistungsfähigkeit 6. Zu den Alters-Erkrankungen bei Katzen zählen die chronische Nierenerkrankung (CNE), die Hyperthyreose, kardiovaskuläre Erkrankungen (einschließlich Hypertonie), OA, Diabetes mellitus und Tumorerkrankungen 6. Nach einer Studie aus Großbritannien sind die Top-Fünf-Mortalitätsursachen bei Katzen über 5 Jahren Nierenerkrankungen (13, 6 %), unspezifische Erkrankungen (12,6 %), Neoplasien (12,3 %), raumfordernde Zubildungen (11,6 %) und neurologische Erkrankungen (7,8 %) 3. „Raumfordernde Zubildungen“ wurden in dieser Studie definiert als Erkrankungen im Zusammenhang mit einer Raumforderung, aber ohne spezifisch ermittelte Ätiologie, so dass man wahrscheinlich von einer signifikanten Überschneidung mit Neoplasien ausgehen muss. Daraus lässt sich schließen, dass Neoplasien und Nierenerkrankungen tatsächlich die häufigsten Mortalitätsursachen bei älteren Katzen sind. Da das mediane Alter der an unspezifischen Erkrankungen gestorbenen Katzen bei 16 Jahren lag, entstand die Hypothese, dass in diesen Fällen ursächlich eine alterstypische Kombination verschiedener Komorbiditäten und eine altersbedingt zunehmende Gebrechlichkeit zugrunde liegen könnten. Diese Faktoren machen es Tierärzten schwerer, den primären Erkrankungsprozess herauszufinden, und sorgen nicht selten dafür, dass Besitzer eine ausführliche Diagnostik ablehnen.

Wann beginnt das Altern?

Der exakte Zeitpunkt, an dem das Altern beginnt, ist schwer zu definieren. Bei Menschen treten altersbedingte Veränderungen in verschiedenen Geweben zu unterschiedlichen Zeitpunkten auf. Noch unklarer ist die Forschungslage bei Katzen, nach gegenwärtigem Konsens setzt der Alterungsprozess bei dieser Spezies aber im Alter von etwa 7 Jahren ein 4 7. Daten von Indoor-Katzen aus den USA weisen darauf hin, dass in diesem Alter die funktionelle Reproduktionsphase aufhört, es zu einer Reduzierung der Aktivität kommt und metabolische Veränderungen auftreten, die zu einer Zunahme des Körpergewichts und zu einem veränderten Körperfettanteil führen 7. Ab einem Alter von 9 Jahren beobachtet man bei Katzen zudem eine höhere Prävalenz zahlreicher chronischer Erkrankungen 6.

Zu berücksichtigen ist, dass das Altern zwar bei allen Individuen auftritt, Alters-Erkrankungen aber nur einige Tiere betreffen. In der Humanmedizin gibt es heute eine Tendenz, den Begriff „geriatrisch“ nicht mehr für die ältere Population im Allgemeinen zu verwenden, sondern ausschließlich für Menschen, bei denen altersbedingte Veränderungen und Alters- Erkrankungen zu Einschränkungen der Gesundheit und des Wohlbefindens führen. In Anbetracht der zunehmenden Anzahl gesunder Senioren unter unseren Heimtieren, die nicht von altersabhängigen Erkrankungen betroffen sind, sollte diese Änderung der Terminologie auch für veterinärmedizinische Patienten in Betracht gezogen werden (Abbildung 3).

Der Alterungsprozess

Den physischen Manifestationen des Alterns liegen komplexe biologische und biochemische Prozesse zugrunde. Die Biologie des Alterns berührt ein breites Spektrum verschiedener Bereiche, wobei die Forschung das Altern auf zellulärer Ebene, auf der Ebene der Systeme (unter Verwendung von Tiermodellen des Alterns) und auf der Populationsebene (unter Verwendung humaner Kohortenstudien) untersucht. Das übergeordnete Ziel aller Forschungsbemühungen ist das bessere Verständnis des Alterungsprozesses und die Identifizierung von Bereichen, in denen gezielte Interventionen die Langlebigkeit des Individuums verbessern können. Heute ist anerkannt, dass die Fähigkeit, bestimmte Stoffwechselwege im Sinne einer Verlangsamung des Alterungsprozesses zu manipulieren, die Entwicklung altersbedingter Erkrankungen verzögert sowie die Gesundheit und die Lebenserwartung verlängert.

In den vergangenen Jahren entwickelte sich ein zunehmendes Interesse an kaninen Modellen des Alterns, und zu einem gewissen Maß lassen sich die Argumente, warum diese Modelle eine gute Vorlage für das Altern beim Menschen sind, auch auf Katzen anwenden 8. Im Unterschied zu Hunden weisen Katzen jedoch nur begrenzte rassespezifische Unterschiede bei der Lebensspanne auf. Zwischen wildlebenden Katzen und als Haustieren gehaltenen Katzen gibt es dagegen beträchtliche Unterschiede in der Lebenserwartung. Die Gründe hierfür liegen in erster Linie in den bei freilebenden Katzen allgemein höheren Risiken für Infektionskrankheiten und Unfälle. Wie oben erwähnt haben Katzen in der Tat eine längere maximale Lebensspanne als Hunde – 30 Jahre gegenüber 24 Jahren ¹ – wobei die durchschnittliche Lebenserwartung Untersuchungen zufolge ähnlich hoch ist: 14 Jahre bei Katzen und 12 Jahre bei Hunden 2 3.

¹ AnAge database; see https://genomics.senescence.info/species

Generell verursacht der Alterungsprozess eine zunehmende allgemeine Gebrechlichkeit, eine Erhöhung der Anfälligkeit des Körpers für Erkrankungen und eine Verminderung der Resilienz, die wiederum zu einer Reduzierung der Fähigkeit führt, begleitende, parallel auftretende Belastungen zu kompensieren bzw. zu bewältigen. Häufig können wir dies bei alternden Katzen beobachten, bei denen gleichzeitig auftretende Erkrankungen einen deutlich größeren Einfluss auf die Lebensqualität haben, als dies bei einer jüngeren Katze der Fall wäre. Durch das genauere Studium des Alterungsprozesses könnte es gelingen, kritische Zeitpunkte zu erkennen, an denen spezifische Interventionen oder gezielte Screenings die größten Vorteile für das Individuum bringen.

Die Kennzeichen des Alterns

Um als ein Kennzeichen des Alterns zu gelten, muss ein Faktor folgende Kriterien erfüllen (Box 1) 1:

1. Der Faktor manifestiert sich während des normalen Alterns.
2. Eine experimentelle Verstärkung des Faktors beschleunigt das Altern.
3. Eine experimentelle Abschwächung des Faktors verzögert das Altern und erhöht die Lebenserwartung.

Da viele dieser Faktoren untereinander zusammenhängen, kann es schwierig sein, alle diese einzelnen Kriterien zu erfüllen. Für diese Diskussion werden wir die relevanten Faktoren im Sinne einer besseren Übersicht jedoch separat betrachten und darüber hinaus analysieren, auf welche Weise die einzelnen Faktoren sowohl für die alternde Katze als auch für Alters-Erkrankungen bei der Katze anwendbar sind.

Genomische Instabilität

Das erste Kennzeichen des Alterns ist eine Akkumulation genetischer Schäden durch die Exposition des Individuums gegenüber exogenen und endogenen Faktoren. Das Altern geht dabei sowohl mit einer Zunahme zellulärer Schäden als auch mit einer Abnahme entsprechender Reparaturprozesse einher, wobei diese Schäden insbesondere die nukleäre DNA, die mitochondriale DNA und die nukleäre Architektur betreffen 1. Bei Katzen ist die Hauptfolge dieser zellulären Veränderungen wahrscheinlich ein im Alter erhöhtes Risiko für die Entwicklung von Neoplasien 3. Wie bei vielen Tumorerkrankungen des Menschen, konnte gezeigt werden, dass Tumorlinien bei Katzen eine erhöhte genetische Instabilität haben.

Schilddrüsentumore gehören zu den häufigsten Formen feliner Neoplasien. Sie führen zu Hyperthyreose und betreffen bis zu 8,7 % aller Katzen im Alter von über 10 Jahren. Die meisten Tierärzte würden diese Erkrankung jedoch nicht a priori als „Krebs“ betrachten (Abbildung 4) (Abbildung 5). Die feline Hyperthyreose ist primär auf ein funktionelles Schilddrüsenadenom zurückzuführen und ähnelt der Plummer-Krankheit beim Menschen (toxische Struma multinodosa). Seltener kann die Ursache auch ein Schilddrüsenkarzinom sein, wobei es keine Berichte über Katzen mit Schilddrüsenautoantikörpern gibt, wie man sie bei Menschen mit Morbus Basedow findet, der häufigsten Form der humanen Hyperthyreose.

Die Ätiopathogenese der felinen Hyperthyreose ist komplex und multifaktoriell. Umweltfaktoren sollen einen Einfluss auf die Entwicklung der Erkrankung haben 9. Die ätiopathogenetische Rolle der Ernährung muss noch geklärt werden 10. Festgestellt hat man dagegen Veränderungen der genetischen Expression, die eine Rolle bei der Entstehung dieser Erkrankung spielen sollen, zum Beispiel eine Überexpression des c-RAS-Proteins bei hyperthyreoten Katzen mit Adenom 11 und Mutationen im G_sα Gen 12. Darüber hinaus findet man bei betroffenen Katzen auch somatische Mutationen des Schilddrüsen-stimulierenden Hormon-Rezeptor-Gens 13.

Telomer-Verschleiß

Dieser Faktor erfüllt alle oben genannten Kriterien für ein Kennzeichen des Alterns. Telomere sind protektive Strukturen, die die Enden der Chromosomen abdecken und zur Aufrechterhaltung der genomischen Stabilität beitragen. Sie verkürzen sich jedoch bei jeder Replikation eines Chromosoms und gelten aufgrund ihrer wichtigen Bedeutung als ein separates Kennzeichen des Alterns (Abbildung 6) 1. Somatische Zellen von Säugetieren enthalten nur geringe Mengen (oder keine) Telomerase, ein Ribonukleoprotein, das Telomere reparieren kann. Dies bedeutet, dass Telomere eine natürlicherweise geringe Reparaturkapazität besitzen, deren Folge persistierende DNA-Schäden sein können. Durch ihre altersbedingte Kürzung können Telomere eine kritische Länge erreichen, die dazu führt, dass sie vom Körper als beschädigte DNA erkannt werden und somit eine zelluläre Seneszenz (Zellalterung) und/oder Apoptose triggern. Bei Katzen treten Telomer-Verkürzungen bei chronischer Nierenerkrankung und mit zunehmendem Alter in Blutzellen auf. In einigen Tumoren findet man zudem eine erhöhte Expression von Telomerase, die dafür verantwortlich sein könnte, dass neoplastische Zellen unkontrolliert proliferieren können.

Epigenetische Veränderungen

Epigenetische Veränderungen werden definiert als erbliche Veränderungen, die die chromosomale Sequenz nicht beeinflussen, aber zu einer Veränderung der Genexpression führen. Man unterscheidet drei unterschiedliche Formen:

• DNA Methylierung: Es handelt sich um einen biologischen Prozess, bei dem Methyl-Gruppen an ein DNA-Molekül gekoppelt werden und damit die Aktivität des DNA-Segments verändern, ohne die genetische Sequenz zu verändern. Dieser Prozess ist essenziell für die normale Entwicklung und mit einigen wichtigen physiologischen und pathologischen Schlüsselprozessen verknüpft. Das Altern geht jedoch mit einer Abnahme der DNA-Methylierung insgesamt einher und mit einer Zunahme der lokalen Methylierung 1. Jüngste Forschungsarbeiten fokussieren sich darauf, diesen Mechanismus als eine epigenetische „Uhr“ bei Menschen einzusetzen, wobei entsprechende Studien ähnliche Veränderungen auch bei Kaniden und anderen Säugetieren zeigen 14.
• Histonmodifikation: Histone, insbesondere Sirtuine, sind eine bei Säugetieren vorkommende Gruppe von Proteinen, die eine wichtige Rolle für die zelluläre Gesundheit spielen. Sirtuine werden von SIRT-Genen kodiert, und die von SIRT1, 3 und 6 produzierten Proteine tragen nachweislich zum gesunden Altern bei 1. Gezeigt werden konnte zudem, dass Sirtuin 1 die Expression proinflammatorischer Zytokine in felinen Fibroblasten supprimiert 15. In prospektiven Studien wurde untersucht, auf welche Weise Resveratrol (ein Sirtuin-Aktivator) bei Katzen metabolisiert wird, um herauszufinden, ob diese Substanz möglicherweise als Futtermittelzusatz zur Reduzierung proinflammatorischer Zustände im Zusammenhang mit dem Altern eingesetzt werden könnte 16.
• Chromatin-Remodellierung: Sowohl in alternden Zellen als auch in pathologisch alternden Zellen kommt es zu einer Abnahme chromosomaler Proteine sowie zu Veränderungen der chromosomalen Architektur. Bei Fliegen hat eine Unter- und Überexpression von Heterochromatin-Protein-1-alpha nachweislich einen Einfluss auf die Langlebigkeit und die Muskelstärke, und Heterochromatin spielt eine Rolle bei der Zusammensetzung von Telomeren. Diese Befunde weisen darauf hin, dass epigenetische Faktoren einen Einfluss auf die Länge von Telomeren haben.

In der Zukunft könnte die Fähigkeit, epigenetische Veränderungen zu induzieren und zu kontrollieren neue Anwendungsbereiche für genetische Manipulationen eröffnen, die wiederum zu einer verbesserten Langlebigkeit führen könnten. Zudem könnten solche Interventionen die Aufrechterhaltung der Funktionalität und die Reduzierung der Gebrechlichkeit unterstützen und damit sowohl die Gesundheit als auch die Lebenserwartung verlängern.

Verlust der Proteostase

Proteostase ist die Fähigkeit, korrekt gefaltete Proteine zu stabilisieren und stützt sich auf Mechanismen, die ungefaltete Proteine erneut falten oder über einen Abbau oder Autophagie entfernen. Das Altern ist mit Veränderungen der Proteostase assoziiert, und bei Menschen ist die chronische Expression ungefalteter, fehlgefalteter oder aggregierter Proteine mit einigen alterstypischen Erkrankungen verknüpft 1. Bei älteren Katzen mit Verhaltensstörungen werden Amyloid-β-Plaques gefunden, und bei alternden Katzen beobachtet man einen Zusammenhang zwischen tau-Phosphorylierung und Anfällen. Bei Katzen wird die Mortalität aufgrund von behavioralen und neurologischen Erkrankungen auf 1,3 % (medianes Alter 16 Jahre) bzw. 7 % (medianes Alter 15,1 Jahre) geschätzt 2. Dabei ist jedoch zu beachten, dass zu einigen dieser Fälle auch Neoplasien ursächlich beitragen könnten. Eine Amyloidose des Pankreas ist mit felinem Diabetes mellitus assoziiert, und auch bei Katzen mit CNE ist Amyloidose kein seltener Sektionsbefund. Unter experimentellen Bedingungen führt eine Manipulation der Autophagie zu einer Förderung der Langlebigkeit, und zurzeit wird die Anwendung von Rapamycin, eines Wirkstoffes mit immunsuppressiven und antiproliferativen Eigenschaften bei Säugetierzellen, gegen das Altern bei Hunden untersucht 17.

Dereguliertes „Nutrient Sensing“

Der Begriff Nutrient Sensing bezeichnet die Fähigkeit einer Zelle, Energiesubstrate (wie z. B. Glukose) zu erkennen und auf diese zu reagieren. Vermutet wird, dass Veränderungen des Nutrient Sensing mit dem Altern assoziiert sein könnten. So wurde zum Beispiel der Signalübertargungsweg von Insulin und Insulin-Like Growth Factor 1 (IGF-1) im Laufe der Evolution gut erhalten, und Manipulationen dieses Stoffwechselwegs (und einiger seiner Zielstrukturen) werden mit Langlebigkeit in Verbindung gebracht. Bei vielen Spezies führt eine Kalorienrestriktion nachweislich zu einer Verlängerung der Lebenserwartung durch eine Aktivierung sowohl dieses Stoffwechselwegs als auch anderer assoziierter Schlüsselproteingruppen, die das Nutrient-Sensing-System bilden. Die aktuelle Forschung bei Hunden untersucht das Potenzial von Arzneistoffen wir Rapamycin, die die Effekte einer diätetischen Restriktion durch Suppression eines Nutrient-Sensing-Signalwegs imitieren. Bei Katzen wurde der Effekt einer kontrollierten Kalorienzufuhr auf diese Stoffwechselwege bislang noch nicht untersucht. Bei älteren Katzen werden abnehmende Serum-IGF-1-Spiegel beschrieben 18 und auch bei anderen Spezies beobachtet man abnehmende Wachstumshormon (GH)- und IGF-1-Spiegel im Rahmen der normalen Alterung. Dabei kann es sich um einen Verteidigungsmechanismus handeln, bei dem eine Abnahme von GH und IGF-1 zu einem reduzierten Zellwachstum, einem reduzierten Zellmetabolismus und niedrigen Zellschädigungsraten führt, wodurch der Organismus versucht, die Lebensdauer zu verlängern. Reduzierte GH- und IGF-1-Spiegel werden auch bei vorzeitigem Altern unter Laborbedingungen beschrieben, so dass diese Verteidigungsmaßnahmen in einigen Fällen das Altern sogar verstärken können. Gegenwärtig werden absinkende IGF-1-Spiegel bei älteren Katzen untersucht, um herauszufinden, ob dies die Lymphozytenhomöostase beeinflusst, da abnehmende T-Zellzahlen mit Immunseneszenz assoziiert sind. Bis jetzt wurde aber kein direkter Effekt auf Lymphozyten im peripheren Blut festgestellt 18. Eine pathologische Erhöhung des Serum IGF-1 infolge einer erhöhten GH-Sekretion wird bei Katzen mit Akromegalie infolge eines primären Hypophysentumors beschrieben. Unbehandelt führt diese Erkrankung zu einer Steigerung des Zellwachstums und des Zellmetabolismus, die einen Einfluss auf die Lebensspanne hat, da betroffene Katzen einen insulinresistenten Diabetes mellitus aufweisen und in der Regel an kongestiver Herzinsuffizienz, CNE oder Symptomen im Zusammenhang mit einer zunehmend raumfordernden Hypophysenzubildung sterben.

Adipositas ist heute ein gut bekanntes Problem bei unseren Kleintieren und hat multiple metabolische Effekte (Abbildung 7). Als wahrscheinlich gilt, dass Adipositas auch die Lebenserwartung einer Katze beeinflusst, zum Teil über eine Deregulierung besagter Nutrient Sensing-Signalwege, auch wenn dies noch im Detail untersucht werden muss. Eine verkürzte Lebenserwartung wird bei Katzen sowohl mit niedrigen als auch mit sehr hohen (d.h. 9/9) Body Condition Scores in Verbindung gebracht 19.

Mitochondriale Dysfunktion

Mitochondriale Dysfunktion beschleunigt das Altern bei Säugetieren. Reaktive Sauerstoffspezies (ROS, also chemisch reaktive Substanzen, die Sauerstoff enthalten) galten früher als Verursacher mitochondrialer Dysfunktion durch freie Radikale. Heute werden diese jedoch als Signale betrachtet, die die Aufrechterhaltung der homöostatischen Antwort in der Zelle unterstützen, bei Überschreitung eines bestimmten Schwellenwertes aber altersassoziierte Schäden verstärken können 1. Eine Studie aus dem Jahr 2013 20 weist darauf hin, dass Kater ein höheres oxidatives Risiko haben könnten als weibliche Katzen, wobei die tatsächliche Bedeutung dieser Ergebnisse für das Altern im Allgemeinen in Anbetracht des seit der Veröffentlichung besagten Artikels erfolgten Umdenkens über die Rolle von ROS unklar ist. Beim Menschen fördern Ausdauertraining und intermittierendes Fasten die Langlebigkeit durch eine Minderung der mitochondrialen Degeneration, eine protektive Rolle wird aber auch Telomeren und Sirtuinen zugesprochen 1.

Zelluläre Seneszenz

Zelluläre Seneszenz ist der dauerhafte Stillstand des Zellzyklus, verknüpft mit stereotypischen phänotypischen Veränderungen. Mögliche Trigger sind eine Telomer-Verkürzung und andere altersassoziierte Stimuli 1. Seneszenz tritt aber nicht in allen gealterten Geweben auf. Eine Akkumulation seneszenter Zellen in einem Gewebe kann auf eine erhöhte Reproduktionsrate solcher Zellen zurückzuführen sein oder auf eine Abnahme der Clearance dieser Zellen (möglicherweise aufgrund einer eingeschränkten Immunantwort) 1. Man geht davon aus, dass es sich bei der zellulären Seneszenz um einen natürlichen Prozess handelt, dessen Aufgabe darin besteht, beschädigte und potenziell onkogene Zellen zu entfernen, was für den Organismus letztlich also von Vorteil ist. Wenn es mit zunehmender Alterung des Gewebes aber zu einer Reduzierung der Clearence und des Ersetzens dieser seneszenten Zellen kommt, könnte dies zum Altern beitragen 1. Seneszente Zellen besitzen auch ein proinflammatorisches Sekretom (die Gesamtheit der von einem Organismus exprimierten und in den extrazellulären Raum sezernierten Proteine), das zum Altern beitragen könnte. Eine Studie fand neben verkürzten Telomeren im Nierengewebe von Katzen mit CNE eine erhöhte Konzentration Seneszenz-assoziierter Beta-Galaktosidase-gefärbter Zellen, auch wenn dieser Befund keine statistische Signifikanz erreichte 21. Darüber hinaus gibt es Evidenzen für einen möglichen Zusammenhang zwischen zellulärer Seneszenz und chronischen entzündlichen Reaktionen und Fibrose, die für das Fortschreiten von Nierenerkrankungen bei Katzen verantwortlich sind. Zelluläre Seneszenz kann zudem eine Abnahme des proliferativen Potenzials von Nierentubulusepithelzellen verursachen, und damit – zusammen mit den Effekten einer Telomer-Verkürzung – zur Entwicklung in Richtung CNE beitragen 22.

Stammzellerschöpfung

Eine Stammzellerschöpfung reduziert die regenerativen Prozesse von Geweben insgesamt, und zwar nicht nur über einen mangelhaften Ersatz geschädigter Zellen durch gesunde Zellen, sondern auch durch eine Reduzierung der „Immunseneszenz“, also der immunologischen Prozesse des Körpers zur Entfernung seneszenten oder geschädigten Gewebes 1. Man geht davon aus, dass es sich hierbei um die Folge einer Reduzierung der Hämatopoese handelt, die zu Anämie, einem erhöhten Risiko für myeloide Neoplasien und einer Reduzierung adaptiver Immunzellen führt 1. Studien zeigen eine Reduzierung von T-Zellen, B-Zellen und natürlichen Killerzellen bei älteren (10-14 Jahre alten) Katzen im Vergleich zu jüngeren (2-5 Jahre alten) Katzen 23. Diese Veränderungen der Immunität scheinen zwar keine Auswirkungen auf die Infektionsanfälligkeit zu haben, wenn sich bei einem jungen adulten Individuum eine starke Immunantwort entwickelt, sie können aber einen Einfluss auf die Entwicklung von Antikörpertitern nach Verabreichung eines neuen, bei diesem Individuum noch nie zuvor angewendeten Impfstoffes haben. Im Jahr 2010 wurde eine Zusammenfassung der Forschungsergebnisse zur Immunalterung bei Katzen veröffentlicht, seitdem gibt es aber keine katzenspezifischen Studien mehr auf diesem Gebiet 24.

Veränderte interzelluläre Kommunikation

Das Altern beeinflusst auch die Art und Weise, wie Zellen miteinander kommunizieren, sei es auf endokrinem, neuroendokrinem oder neuronalem Weg. Das zunehmende Alter führt insgesamt zu einer Dysregulation der neurohormonellen Signalübertragung, zu erhöhten entzündlichen Reaktionen, zu Veränderungen der perizellulären und extrazellulären Umwelt und zu einer Abnahme der Immunüberwachung und somit zu einer Erhöhung des Risikos durch pathogene Erreger und maligne Zelltransformationen 1. Wahrscheinlich spielen auch Veränderungen der intrazellulären Kommunikation eine Rolle bei der Progression der Nierenfibrose bei feliner CNE 22. Der proinflammatorische Status im Zusammenhang mit dem Altern wird inzwischen auch im deutschen Sprachraum oft als „Inflammaging“ (dt.: Entzündungsaltern) bezeichnet und ist auf eine Akkumulation zahlreicher der oben diskutierten Faktoren zurückzuführen 1.

Was können wir für unsere Katzen tun?

Die Forschung über diese verschiedenen Faktoren kann neue Wege für den Umgang mit dem Alterungsprozess eröffnen, noch bevor Krankheiten entstehen. Auf der Grundlage dessen, was wir heute wissen, ist die wichtigste Botschaft für Tierärzte aber recht grundlegender Natur und lautet, dass der Erhalt einer optimalen Körperkondition bei Katzen wahrscheinlich einen positiven Effekt sowohl auf die Lebenserwartung als auch auf die Gesundheit hat. Studien zeigen, dass Katzen mit einem BCS von 6/9 und höher ein erhöhtes Risiko für verschiedene Erkrankungen haben 25, wobei Untersuchungen zufolge aber lediglich ein Score von 9/9 mit einer verkürzten Lebenserwartung assoziiert war 19. Zusammenfassend können wir also sagen, dass die Aufrechterhaltung eines BCS zwischen 5 und 6 wahrscheinlich die besten Ergebnisse liefert, wenn es um die Optimierung der Gesundheit und der Langlebigkeit von Katzen geht.

Wenn wir in die Zukunft schauen, können wir die Hypothese aufstellen, dass Nahrungs- bzw. Futtermittel, Nutraceuticals oder Therapeutika entwickelt werden, die bei adulten Individuen oder bei Nachweis der ersten Alters-Anzeichen eingesetzt werden können, um den Erhalt der Gesundheit zu unterstützen. Mechanismen, die die Reparatur von DNA fördern, Telomere verlängern (oder deren Verkürzung verhindern), Autophagie fördern, die Entfernung seneszenter Zellen verbessern und die Produktion von Stammzellen steigern (und damit die Produktion gesunder Zellen unterstützen) werden allesamt einen Kaskadeneffekt auf die Steigerung der Gesundheit und der Lebenserwartung unserer Heimtiere haben. Auch wenn die Vorstellung vom „Jungbrunnen“ lediglich ein Mythos ist, besteht durchaus die realistische Erwartung, dass in der Zukunft wirksame Interventionen entwickelt werden, die auf viele der genannten Mechanismen abzielen. Und wenn man die hohe Prävalenz der felinen CNE berücksichtigt, könnten insbesondere bei Katzen die Nierengesundheit und die Nierenfunktion im Fokus solcher Entwicklungen stehen. Da alle diese Prozesse aber mehr oder weniger miteinander zusammenhängen, kann eine Substanz, die einen positiven Effekt auf ein Gewebe hat, durchaus einen negativen Effekt auf andere Faktoren haben. Es ist also noch sehr viel mehr Forschungsarbeit auf diesem Gebiet erforderlich.