Alte Elefanten lüften das Geheimnis des gesunden Alterns
Man hat einige Faktoren entdeckt, die sich auf das Altern von Säugetieren mit langer Lebenszeit, wie wir es sind, auswirken. Im Rahmen des AGEISM-Projekts haben die Forscher innovative Ansätze angewandt und die Studie von Seneszenzmustern mit Alterungsmechanismen kombiniert. Das Team untersuchte auch, wie Alterungsprozesse mit Schwankungen des lebenslangen Gesundheits- und Stressstatus interagieren, und welche hormonellen Anzeichen für Stress es bei asiatischen Elefanten gibt. Projektforscherin Dr. Sophie Reichert erklärt: „Die Studie wird uns helfen, herauszufinden, welche molekularen Marker die individuelle Gesundheitsgeschichte am besten repräsentieren, und zu verstehen, wie die Gesundheitsgeschichte helfen kann, Alterungsraten vorherzusagen.“ Alterungsmarker, die in der Studie gemessen wurden, waren die Telomerlänge unter Anwendung von quantitativen Polymerase-Kettenreaktionsassays und oxidative Stressmarker. Beide Prozesse spielen bei der Alterung eine wichtige Rolle. Telomere sind die Endabschnitte von Chromosomen, welche die Zellteilung steuern. Die Rate der Telomerverkürzung variiert und ist sowohl von der Anzahl an Zellteilungen als auch von den oxidativen Schäden, die Telomere erlitten haben, abhängig. Alter der Mutter und Geschlechtszugehörigkeit AGEISM untersuchte die Auswirkungen eines fortgeschrittenen Alters der Mutter zum Zeitpunkt des Eisprungs, den altersspezifischen Reproduktionserfolg und das langfristige Überleben. Die Daten zeigten, dass Kinder von älteren Müttern ein insgesamt verringertes Überleben und einen höheren altersspezifischen Reproduktionserfolg, aber ein verringertes Überleben ihres eigenen Nachwuchses aufweisen. „Diese Ergebnisse sind seltene Nachweise für dauerhafte Auswirkungen des Alters der Mutter auf die Gesundheit über Generationen hinweg in einer langlebigen Säugetierpopulation“, so Dr. Reichert. Die Projektforschung befasste sich dann mit der Geschlechtszugehörigkeit und der Frage, wie Interaktionen zwischen Verwandten sich letztlich auf das zu erwartende Geschlechterverhältnis zwischen männlich und weiblich von 1:1 auswirken. Sie untersuchten, wie die unterschiedliche Geschlechtszugehörigkeit sich auf den Zustand des Kindes, den altersspezifischen Reproduktionserfolg und das langfristige Überleben auswirken könnte. Kälber, die nach einem männlichen Geschwisterkalb geboren werden, haben eine insgesamt geringere Körpermasse und überleben nicht so lange wie jene, die nach weiblichen Geschwistern geboren werden. Das Geschlecht des vorhergehenden Kindes scheint sich auch auf die Fortpflanzung der nachfolgenden Geschwister auszuwirken, wobei sich weibliche Nachkommen, die nach männlichen Geschwistern geboren werden, langsamer fortpflanzen. „Dies ist das erste mal, dass diese langfristigen, generationenübergreifenden Kosten in einer Säugetierspezies nachgewiesen wurden“, merkt Dr. Reichert an. Gesammelte Gesundheitsdaten haben geholfen, die potenziell zugrunde liegenden mechanistischen Ursachen von Seneszenzmustern bei asiatischen Elefanten aufzudecken. Verschiedene physiologische Marker der Gesundheit (Body-Score-Index, Anzahl der Blutkörperchen, Leber- und Nierenfunktionen) verändern sich mit dem Alter. „In den Ergebnissen dieser Studie sehen wir einen Rückgang des körperlichen Zustands und der Immun- und Leberfunktionen mit dem Alter, was die ersten Belege für Seneszenz von physiologischen Eigenschaften sind“, so Dr. Reichert. Herausforderungen auf dem Forschungspfad Asiatische Elefanten sind eine gefährdete Art, und die Einholung der Genehmigungen für ihren Transport von Myanmar, ehemals Burma (Import-/Exportgenehmigungen und Materialtransfervereinbarungen), sowie die Organisation eines geeigneten Transportunternehmens hat länger gedauert als gedacht. Dies hat dazu geführt, dass die Proben mit Verzögerungen (Oktober 2016) gegenüber dem ursprünglichen Zeitplan versendet wurden. Ursprünglich hatte das Team geplant, die Telomerlängen anhand von auf Karten entnommenen Blutproben zu messen, doch Arbeiten an der University of Glasgow haben ergeben, dass die Lagerung in Ethanol sich besser eignet. Der Nachteil davon ist die geringe Anzahl der Probenahmenjahre, doch Modifikationen gewährleisten eine ausreichende DNS-Qualität für Telomerproben, ein wesentlicher Faktor. AGEISM-Daten – eine Grundlage für Studien zur menschlichen Alterung Neue Finanzierung für ein neuartiges, interdisziplinäres Projekt basierend auf dem Marie-Curie-Projekt wird die Untersuchung der funktionalen Verknüpfungen zwischen individuellen Unterschieden bezüglich Risiken der lebenslangen Gesundheit, Reproduktionsseneszenz und Altersmarkern ermöglichen. Das Ziel ist es, ein umfassendes Verständnis für den Rückgang der Fertilität in einer langlebigen Säugetierspezies, einschließlich des Menschen, zu erhalten. Künftige Ergebnisse werden darlegen, wie molekulare und physiologische Marker der Alterung (Telomere und oxidativer Stress) mit Schwankungen der Gesundheit und des Stressstatus interagieren und wie sie sich auf die Alterungsraten und individuelle Schwankungen der Seneszenzraten auswirken. Dr. Reichert erklärt ihre Forschungsziele für die Zukunft basierend auf AGEISM. „Unser Ansatz bietet auch einzigartige Vergleiche mit Menschen und liefert damit Möglichkeiten, einen Beitrag zur Verbesserung der Humangesundheit und der Lebensqualität im hohen Alter zu leisten.“
Schlüsselbegriffe
AGEISM, Alterung, Telomer, Elefant, langlebiges Säugetier
