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Forever Young: Forscher entdecken Gene, die Lebensdauer beeinflussen

Beeinflussen Gene unsere Lebensdauer? Und wenn ja, welche sind das? Diesen Fragen sind Forscher der ETH Zürich und des Forschungskonsortiums „JenAge“ aus Jena in einer gemeinsamen Studie auf den Grund gegangen und konnten 30 Gene identifizieren, die maßgeblich mit dem Alterungsprozess in Verbindung stehen. Dafür haben die Wissenschaftler rund 40.000 Gene von Maus, Zebrafisch und dem Fadenwurm C. elegans untersucht. Um herauszufinden, welche davon bei allen dreien einen Einfluss auf das Altern haben, wurde die Menge an sogenannter Boten-Ribonukleinsäure (mRNA) in den Zellen der Tiere gemessen. Die Anzahl dieser einzelsträngigen RNA-Transkripte gibt Aufschluss darüber, ob ein Gen besonders aktiv ist oder nicht.

Im Laufe der Altersstufen eines Lebewesens können Erbanlagen ihre Aktivität verändern, wobei die Wissenschaft von Hoch- beziehungsweise Herunterregulieren spricht. Dies machten sich die Forscher rund um ETH-Professor Michael Ristow zunutze und suchten die Gene, die bei allen drei Organismen in den jeweiligen Altersstufen – jung erwachsen, erwachsen und alt – in identischer Weise reguliert sind. Daraus lässt sich ableiten, dass diese mit dem Alterungsprozess in Zusammenhang stehen. Am Ende der Auswertung blieben aus den Tausenden untersuchten schließlich nur 30 solcher „Altersgene“ übrig, die allen drei Spezies gemeinsam sind.

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Längeres und vitaleres Leben

Die Lebensdauer nahm im Schnitt um 25 Prozent zu

Unter diesen 30 Erbananlagen stellte sich das Bcat-1-Gen als besonders einflussreich heraus. Wurde es beim Fadenwurm herunterreguliert, nahm die Lebensdauer des Tieres im Schnitt um 25 Prozent zu. „Dies ist die markanteste Auswirkung auf die Lebensspanne, die wir in unseren Versuchen gemessen haben“, erläutert Professor Michael Ristow. Des Weiteren blieb der Wurm, der im Schnitt lediglich 14 bis 20 Tage alt wird, auch länger vital. Dies lässt sich an Parametern wie altersbedingten Pigmenten, der Fortbewegungsgeschwindigkeit sowie der Häufigkeit der Fortpflanzung ablesen, die sich laut Ristow allesamt verbessert hätten.

Als Grund für die erhöhte Vitalität und Lebenserwartung sehen die Wissenschaftler sogenannte verzweigtkettige Aminosäuren. Da Bcat-1 den Bauplan für ein Enzym beinhaltet, das diese Aminosäuren abbaut, reichern sich diese beim Blockieren des Gens im Körper des Tieres vermehrt an. Zum Vergleich wurden auch die Auswirkungen untersucht, wenn die Aminosäuren den Tieren mit dem Futter verabreicht wurden. Auch hier konnte ein positiver Effekt auf Lebensdauer und Gesundheit festgestellt werden, jedoch nur in abgeschwächter Form.

Effekte auch bei Menschen möglich

Der Mechanismus läuft beim Menschen ähnlich ab

Die vorliegende Studie klammert Auswirkungen auf den Menschen noch komplett aus. Dennoch sind die Forscher aufgrund der Ergebnisse bereits überzeugt, dass dieser Mechanismus in unserem Körper in ähnlicher Weise abläuft. „Wir haben ausschließlich jene Gene gesucht, die evolutionär konserviert sind und deshalb in allen Organismen vorkommen, auch beim Menschen“, so Ristow, Experte für Energiestoffwechsel und koordinierender Autor der Studie.

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Eine Folgestudie sei bereits in Planung, gibt der ETH-Professor an. Aus offensichtlichen Gründen könne in dieser allerdings nicht die Lebenserwartung beim Menschen gemessen werden, denn das würde Dauer und Budget einer Forschungsarbeit deutlich übersteigen. Stattdessen sollen Parameter wie Cholesterin und Blutzuckerspiegel untersucht werden, um aussagekräftige Anhaltspunkte über den Gesundheitszustand der Probanden zu erhalten.

Nicht älter, aber gesünder

Ziel ist es nicht, die Lebenserwartung zu erhöhen

Laut Ristow werden mehrfach verzweigte Aminosäuren bereits heute therapeutisch zum Beispiel bei Leberschäden eingesetzt oder zu Sportlernahrung hinzugefügt. Ziel der Forschungsarbeiten sei es jedoch nicht, die ohnehin steigende Lebenserwartung der Menschen noch weiter zu erhöhen, erklärt der Wissenschaftler. Auch im Hinblick auf die demografische Entwicklung und die Kosten medizinischer Versorgung sei es nicht sinnvoll, ein noch höheres, von Krankheiten geprägtes Lebensalter zu erreichen.

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Vielmehr soll die Phase gesunden, vitalen Lebens verlängert werden. Studien wie diese können wichtige Erkenntnisse über den Alterungsprozess liefern und wesentlich dazu beitragen, chronische Alterskrankheiten wie Diabetes oder Bluthochdruck zu verhindern. Ristow betont, dass dadurch nicht nur die Lebensqualität von älteren Menschen gesteigert, sondern gleichzeitig auch die medizinischen Gesundheitskosten erheblich reduziert werden könnten.

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Cover-Foto: Flickr – Mehmet Pinarci (CC BY 2.0)
Bild 1: Wikipedia – Dan Dickinson (CC BY-SA 3.0)
Gif 1: Flickr – Vancoover Film School (CC BY 2.0)
Gif 2: Imgur – orbojunglist

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