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Zeitschrift für Gerontologie und Geriatrie

Erschienen in:

20.01.2025 | Themenschwerpunkt

Physiologische und pathophysiologische Veränderungen der alternden Lunge

verfasst von: Marc Johnsen, Mareike Lehmann

Erschienen in: Zeitschrift für Gerontologie und Geriatrie | Ausgabe 2/2025

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Zusammenfassung Hintergrund Fragestellung Methode Ergebnisse Schlussfolgerungen

Die Lungenfunktion nimmt durch altersassoziierte Veränderungen ab. Gleichzeitig kommt es zur Zunahme pulmonaler Erkrankungen, die zu Einschränkungen von Mobilität und Autonomie führen.

Welche Veränderungen liegen der Lungenalterung zugrunde? Inwieweit wirken sie sich auf die Lungenfunktion aus, und gibt es beeinflussbare Faktoren?

Literaturrecherche.

Die Alterung der Lunge geht mit dem Verlust von Elastizität und Dehnbarkeit einher. Seneszenzassoziierte Faktoren spielen auf molekularer Ebenen eine wichtige Rolle. Akkumulation geschädigter DNA und Proteine, oxidativer Stress und chronische Inflammation sind Hauptfaktoren. Die Vermeidung schädlicher Umweltfaktoren kann die Krankheitslast reduzieren.

Alters- und pathophysiologische Veränderungen führen zu erhöhter Atemarbeit bei nachlassender Muskelkraft. Patienten sollten ermutigt werden, inhalative Noxen zu meiden, da dies auch im höheren Alter mit einem geringeren Lungenfunktionsverlust assoziiert ist.

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Statistisches Bundesamt (Destatis). (2025) Bevölkerung, Geburten und Sterbefälle. https://www-genesis.destatis.de/datenbank/online/statistic/23211/table/23211-0001

Maunick De Vries N, De Maaike V, Borghuis T, Timens W, Don DS, Nickle D, Joubert P et al (2023) Age-associated differences in the human lung extracellular matrix. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 324:L799–L814. https://doi.org/10.1152/ajplung.00334.2022CrossRef

Stieglitz S (2018) The aging lungs–between physiology and pathology. Pneumologe 15:113–118. https://doi.org/10.1007/s10405-017-0160-8CrossRef

Ho JC, Kwok N, Hu WH, Wah KL, Zheng L, Tipoe GL, Sun J, Leung R, Tsang KW (2001) The Effect of Aging on Nasal Mucociliary Clearance, Beat Frequency, and Ultrastructure of Respiratory Cilia. Am J Respir Crit Care Med 163:983–988. https://doi.org/10.1164/ajrccm.163.4.9909121CrossRefPubMed

Bailey KL (2022) Aging Diminishes Mucociliary Clearance of the Lung. Adv Geriatr Med Res 4:e220005. https://doi.org/10.20900/agmr20220005CrossRefPubMedPubMedCentral

St-Jean-Pelletier F, Pion CH, Leduc-Gaudet J‑P, Sgarioto N, Zovilé I, Barbat-Artigas S, Reynaud O et al (2017) The impact of ageing, physical activity, and pre-frailty on skeletal muscle phenotype, mitochondrial content, and intramyocellular lipids in men. J cachexia sarcopenia muscle 8:213–228. https://doi.org/10.1002/jcsm.12139CrossRefPubMed

Sharma G, Goodwin J (2006) Effect of aging on respiratory system physiology and immunology. CIA 1:253–260. https://doi.org/10.2147/ciia.2006.1.3.253CrossRef

Hankinson JL, Odencrantz JR, Fedan KB (2012) Spirometric Reference Values from a Sample of the General U.S. Population. Am J Respir Crit Care Med 159:179–187. https://doi.org/10.1164/ajrccm.159.1.9712108CrossRef

López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G (2013) The Hallmarks of Aging. Cell 153:1194–1217. https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.05.039CrossRefPubMedPubMedCentral

10.

Kumari R, Jat P (2021) Mechanisms of Cellular Senescence: Cell Cycle Arrest and Senescence Associated Secretory Phenotype. Front Cell Dev Biol 09:645593. https://doi.org/10.3389/fcell.2021.645593CrossRef

11.

Eckhardt CM, Wu H (2021) Environmental Exposures and Lung Aging: Molecular Mechanisms and Implications for Improving Respiratory Health. Curr Envir Health Rpt 8:281–293. https://doi.org/10.1007/s40572-021-00328-2CrossRef

12.

Lehmann M, Qianjiang H, Hu Y, Hafner K, Costa R, van den Berg A, Königshoff M (2020) Chronic WNT/β-catenin signaling induces cellular senescence in lung epithelial cells. Cell Signal 70:109588. https://doi.org/10.1016/j.cellsig.2020.109588CrossRefPubMedPubMedCentral

13.

Gorgoulis V, Adams PD, Alimonti A, Dorothy DB, Bischof O, Bishop C, Campisi J et al (2019) Cellular Senescence: Defining a Path Forward. Cell 179:813–827. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.10.005CrossRefPubMed

14.

Jean-Philippe C, Pierre-Yves D, Krtolica A, Campisi J (2010) The Senescence-Associated Secretory Phenotype: The Dark Side of Tumor Suppression. Annu Rev Pathol 5:99–118. https://doi.org/10.1146/annurev-pathol-121808-102144CrossRef

15.

Tsuji T, Kazutetsu A, Nagai A (2010) Alveolar Cell Senescence Exacerbates Pulmonary Inflammation in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Respiration 80:59–70. https://doi.org/10.1159/000268287CrossRefPubMed

16.

Paschalaki KE, Starke RD, Yanhua H, Mercado N, Margariti A, Gorgoulis VG, Randi AM, Barnes PJ (2013) Dysfunction of Endothelial Progenitor Cells from Smokers and Chronic Obstructive Pulmonary Disease Patients Due to Increased DNA Damage and Senescence. Stem Cells 31:2813–2826. https://doi.org/10.1002/stem.1488CrossRefPubMed

17.

Lehmann M, Korfei M, Mutze K, Klee S, Skronska-Wasek W, Alsafadi HN, Chiharu O et al (2017) Senolytic drugs target alveolar epithelial cell function and attenuate experimental lung fibrosis ex vivo. Eur Respir J 50:1602367. https://doi.org/10.1183/13993003.02367-2016CrossRefPubMedPubMedCentral

18.

Schafer MJ, White TA, Iijima K, Haak AJ, Ligresti G, Atkinson EJ, Oberg AL et al (2017) Cellular senescence mediates fibrotic pulmonary disease. Nat Commun 8:14532. https://doi.org/10.1038/ncomms14532CrossRefPubMedPubMedCentral

19.

Parikh P, Wicher S, Khandalavala K, Pabelick CM, Britt RD, Prakash YS (2019) Cellular senescence in the lung across the age spectrum. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 316:L826–L842. https://doi.org/10.1152/ajplung.00424.2018CrossRefPubMedPubMedCentral

20.

Barnes PJ, Baker J, Donnelly LE (2019) Cellular Senescence as a Mechanism and Target in Chronic Lung Diseases. Am J Respir Crit Care Med 200:556–564. https://doi.org/10.1164/rccm.201810-1975trCrossRefPubMed

21.

Kaur G, Thivanka M, Rahman I (2023) Clearance of senescent cells reverts the cigarette smoke-induced lung senescence and airspace enlargement in p16–3MR mice. Aging Cell 22:e13850. https://doi.org/10.1111/acel.13850CrossRefPubMedPubMedCentral

22.

Aubert G, Lansdorp PM (2008) Telomeres and Aging. Physiol Rev 88:557–579. https://doi.org/10.1152/physrev.00026.2007CrossRefPubMed

23.

Vaiserman A, Krasnienkov D (2021) Telomere Length as a Marker of Biological Age: State-of-the-Art, Open Issues, and Future Perspectives. Front Genet 11:630186. https://doi.org/10.3389/fgene.2020.630186CrossRefPubMedPubMedCentral

24.

López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G (2023) Hallmarks of aging: An expanding universe. Cell 186:243–278. https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.11.001CrossRefPubMed

25.

Cavalli G, Heard E (2019) Advances in epigenetics link genetics to the environment and disease. Nature 571:489–499. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1411-0CrossRefPubMed

26.

Bråbäck L, Lodge CJ, Lowe AJ, Dharmage Olsson Forsberg SC, David O, Forsberg B (2018) Childhood asthma and smoking exposures before conception–A three-generational cohort study. Pediatric Allergy Immunology 29:361–368. https://doi.org/10.1111/pai.12883CrossRefPubMed

27.

Fulop T, Larbi A, Gilles Dupuis Le Page A, Frost EH, Cohen AA, Witkowski JM, Franceschi C (2018) Immunosenescence and Inflamm-Aging As Two Sides of the Same Coin: Friends or Foes? Front Immunol 8:1960. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.01960CrossRefPubMedPubMedCentral

28.

Schaaf B, Azzaui H, Lorenz J, Schulze-Raestrup U (2015) Epidemiologie der stationär behandelten ambulant erworbenen Pneumonien in Deutschland. Pneumologe 12:101–109. https://doi.org/10.1007/s10405-014-0825-5CrossRef

29.

Pervizaj-Oruqaj L, Ferrero MR, Matt U, Herold S (2024) The guardians of pulmonary harmony: alveolar macrophages orchestrating the symphony of lung inflammation and tissue homeostasis. Eur Respir Rev 33:230263. https://doi.org/10.1183/16000617.0263-2023CrossRefPubMedPubMedCentral

30.

Wang Y, Xuewen H, Guofeng L, Yunying X, Xiqian D, Yumeng L, Zhanzhan W et al (2024) The aging lung: microenvironment, mechanisms, and diseases. Front Immunol 15:1383503. https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1383503CrossRefPubMedPubMedCentral

31.

Meiners S, Eickelberg O, Königshoff M (2015) Hallmarks of the ageing lung. Eur Respir J 45:807–827. https://doi.org/10.1183/09031936.00186914CrossRefPubMed

32.

Gould NS, Elysia M, Gauthier S, Hong WC, Martin R, Day BJ (2010) Aging Adversely Affects the Cigarette Smoke–induced Glutathione Adaptive Response in the Lung. Am J Respir Crit Care Med 182:1114–1122. https://doi.org/10.1164/rccm.201003-0442ocCrossRefPubMedPubMedCentral

33.

Moliva JI, Murugesan VSR, Sabeen S, Smitha SJ, Guirado E, Xueliang JP, Shu-Hua W et al (2014) Molecular composition of the alveolar lining fluid in the aging lung. AGE 36:9633. https://doi.org/10.1007/s11357-014-9633-4CrossRefPubMedPubMedCentral

34.

Levine RL (2002) Carbonyl modified proteins in cellular regulation, aging, and disease. Free Radic Biol Med 32:790–796. https://doi.org/10.1016/s0891-5849(02)00765-7CrossRefPubMed

35.

Dalle-Donne I, Aldini G, Carini M, Colombo R, Ranieri R, Milzani A (2006) Protein carbonylation, cellular dysfunction, and disease progression. J Cellular Molecular Medi 10:389–406. https://doi.org/10.1111/j.1582-4934.2006.tb00407.xCrossRef

36.

Caito S, Saravanan R, Cook S, Sangwoon C, Hongwei Y, Friedman AE, Brookes PS, Rahman I (2010) SIRT1 is a redox-sensitive deacetylase that is post-translationally modified by oxidants and carbonyl stress. FASEB j 24:3145–3159. https://doi.org/10.1096/fj.09-151308CrossRefPubMedPubMedCentral

37.

Abello N, Kerstjens HAM, Postma DS, Bischoff R (2009) Protein Tyrosine Nitration: Selectivity, Physicochemical and Biological Consequences, Denitration, and Proteomics Methods for the Identification of Tyrosine-Nitrated Proteins. J Proteome Res 8:3222–3238. https://doi.org/10.1021/pr900039cCrossRefPubMed

38.

Kim E, Youn H, TaeWoo K, Beomseok S, Kang J, Yang HJ, Seong KM, Wanyeon K, BuHyun Y (2014) PAK1 Tyrosine Phosphorylation Is Required to Induce Epithelial–Mesenchymal Transition and Radioresistance in Lung Cancer Cells. Cancer Res 74:5520–5531. https://doi.org/10.1158/0008-5472.can-14-0735CrossRefPubMed

39.

Picca A, Calvani R, Coelho-Junior HJ, Marzetti E (2021) Cell Death and Inflammation: The Role of Mitochondria in Health and Disease. Cells 10:537. https://doi.org/10.3390/cells10030537CrossRefPubMedPubMedCentral

40.

Lima T, Terytty YL, Mottis A, Auwerx J (2022) Pleiotropic effects of mitochondria in aging. Nat Aging 2:199–213. https://doi.org/10.1038/s43587-022-00191-2CrossRefPubMed

41.

Cloonan SM, Kihwan K, Esteves P, Trian T, Barnes PJ (2020) Mitochondrial dysfunction in lung ageing and disease. Eur Respir Rev 29:200165. https://doi.org/10.1183/16000617.0165-2020CrossRefPubMedPubMedCentral

42.

Sutandy FXR, Gößner I, Tascher G, Münch C (2023) A cytosolic surveillance mechanism activates the mitochondrial UPR. Nature 618:849–854. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06142-0CrossRefPubMedPubMedCentral

43.

Beelen R, Raaschou-Nielsen O, Stafoggia M, Jovanovic Andersen Z, Weinmayr G, Hoffmann B, Kathrin W et al (2014) Effects of long-term exposure to air pollution on natural-cause mortality: an analysis of 22 European cohorts within the multicentre ESCAPE project. Lancet 383:785–795. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(13)62158-3CrossRefPubMed

44.

Chen J, Hoek G (2020) Long-term exposure to PM and all-cause and cause-specific mortality: A systematic review and meta-analysis. Environ Int 143:105974. https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.105974CrossRefPubMed

Titel: Physiologische und pathophysiologische Veränderungen der alternden Lunge
verfasst von: Marc Johnsen
Mareike Lehmann
Publikationsdatum: 20.01.2025
Verlag: Springer Medizin
Erschienen in: Zeitschrift für Gerontologie und Geriatrie / Ausgabe 2/2025
Print ISSN: 0948-6704
Elektronische ISSN: 1435-1269
DOI: https://doi.org/10.1007/s00391-024-02401-5

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