Zur Rolle von Mikronährstoffen beim Altern
Bekanntermaßen ist Nährstoffmangel ein limitierender Faktor für gesunde Entwicklung, allerdings sind kausale Mechanismen, Ausmaß und Dauer solcher Einflüsse noch nicht hinreichend geklärt. Interessant wäre vor allem, den Einfluss der Ernährung auf die Telomerlänge genauer zu erforschen. Telomere sind spezialisierte DNA-Sequenzen an den Chromosomenenden, die mit jeder Zellteilung abgetragen werden. Die Geschwindigkeit, mit der dies geschieht, entscheidet darüber, wie schnell der Organismus altert. Das EU-finanzierte Projekt EVOTELOX untersucht diesen Prozess nun beim Zebrafinken (Taeniopygia guttata). Insbesondere sollte geklärt werden, auf welche Weise Ernährung in der Entwicklungsphase oxidativem Stress entgegenwirkt bzw. Telomerdynamik und elterliche Investition beeinflusst. Zunächst ermittelte EVOTELOX, wie sich unterschiedlich hohe Mikronährstoffkonzentrationen in früher Entwicklung auf Gesamtentwicklung, Geschlechtsreife, oxidativen Status und Telomerlänge physiologisch auswirken. In einer Nachbeobachtungsstudie wurden Finken mit einem bekannten Partner gepaart, um herauszufinden, wie die Ernährung in der Frühphase Fortpflanzungsverhalten und Nachkommenentwicklung beeinflusst. Dabei zeigte sich, dass sowohl die Abwehr von oxidativem Stress wie auch die Telomerlänge stark vom Mikronährstoffspiegel abhängt. Ein Mikronährstoffmangel setzte die Vögel höherem oxidativen Stress aus und beschleunigte den Telomerabbau, besonders in der Geschlechtsreife. Außerdem war der erbliche Einfluss sowohl bei der Telomerlänge als auch der Verlustrate signifikant, wie Analysen der Herkunftsfamilie zeigten. Vögel, die während der Geschlechtsreife an Nährstoffmangel litten, zeigten im Erwachsenenalter eine beschleunigte Ausprägung der Schnabelfarbe. Interessant ist, dass die Geschwindigkeit des Telomerabbaus und Farbentwicklung in dieser Zeit direkt korreliert, was darauf hindeutet, dass Vögel mit starkem Telomerverlust auch schneller geschlechtsreif werden. Schließlich zeigte EVOTELOX auch, dass Weibchen mit Nährstoffmangel in der Entwicklungsphase später stärker in den Nachwuchs investieren (z.B. eine deutlich höhere Anzahl an Paarungsversuchen) als alle anderen Versuchsgruppen. Im Hinblick auf den Fortpflanzungserfolg waren die Gelege dieser Weibchen jedoch kleiner, mit geringerem Schlupferfolg und niedrigeren Wachstumsraten bei den Nachkommen. Die Ergebnisse sind ein wichtiger Beitrag zur Ernährungsforschung, insbesondere dem Einfluss der Ernährung auf (menschliche) Altersprozesse sowie zur Veränderlichkeit der Lebenserwartung und generationsübergreifenden Effekten.
Schlüsselbegriffe
Antioxidantien, Lebenserwartung, Ernährung, Investition in Nachkommen, Telomere, Zebrafinken