Leben statt Tod: die Epigenetik des Alterns
Veränderungen in der Art und Weise, wie die DNA übersetzt wird, die nicht auf Modifikationen des Basencodes zurückzuführen sind, fallen unter die Kategorie der Epigenetik. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts IDEAL(öffnet in neuem Fenster) (Integrated research on developmental determinants of aging and longevity) wurde die Rolle der Epigenetik noch vor der Geburt im Mutterleib in Bezug auf die Alterung untersucht. Darüber hinaus wurde die genetische Steuerung des Alterungsprozesses untersucht. IDEAL zeigte, wie sich die Ernährung, Entzündungen, Hormonbehandlungen und künstliche Befruchtungstechniken (wie bspw. In-vitro-Fertilisation) auf die DNA, chronische Erkrankungen und die Langlebigkeit auswirken. Falsche Schilddrüsensignale bei der Knochenbildung während der Entwicklung des Menschen wirkten sich bspw. auf die genetische und epigenetische Variation im Zusammenhang mit dem Risiko auf eine Osteoarthritis in späteren Lebensjahren aus. Es gibt jedoch auch gute Neuigkeiten, da den Auswirkungen der frühen Umweltbedingungen entgegengewirkt werden kann. Zahlreiche der physiologischen und genomischen Auswirkungen einer fettreichen Ernährung im Zuge der Entwicklung von bspw. Mäusen konnten in mittlerem Alter durch eine fettärmere Ernährung umgekehrt werden. Beim Menschen sorgten Änderungen der Lebensweise für eine veränderte Stoffwechselgesundheit. Diese Plastizität physiologischer Systeme wurde bei einer Vielzahl von Arten beobachtet. Im Zuge von IDEAL wurden Referenzdatensätze zu Genen und methylierten Loki erstellt, die auf eine frühe Exposition, bspw. auf Entzündungs- und Stresshormone, empfindlich reagieren. Das Team entwickelte eine Struktur ähnlicher einer U-Bahn-Karte, um die Auswirkungen der menschlichen Genetik, der Transkriptomik, der Methylomik und der translationalen Omik abzubilden. Die Daten geben Aufschluss zu der entsprechenden Untersuchung, zu den Auswirkungen von bspw. Geschlecht und Phänotypen sowie zum Endergebnis und zu den Auswirkungen auf das Altern. Im Rahmen von IDEAL wurde ebenfalls ein Softwaretool entwickelt, mit dem es möglich ist, Proteininteraktionen in der Zelle zu untersuchen und wie sich diese mit dem Alter eines Organismus ändern. Die IDEAL-Forschung hat mehrere Langlebigkeits-Loki offenbar gemacht. Das Gewicht bei der Geburt verbindet bspw. Merkmale in frühen und späten Lebensjahren mit einem gesunden Alterungsprozess. In mehreren Genomen und Biomen, einschließlich von Kern- und mitochondrialen Genomen sowie Darmbiomen, wurden bei Biomarkern Altersveränderungen festgestellt. Die IDEAL-Liste mit potenziellen Biomarkern könnte als Grundlage für die Forschung an Klassifizierungsinstrumenten im Hinblick auf das Risiko für absolute Morbidität und Mortalität fungieren. Im Zuge des IDEAL-Projekts wurden vielversprechende Ergebnisse bezüglich einer Diabetes vom Typ 2, einer vorzeitigen Ovarialinsuffizienz und der Menopause erzielt. Mit weiterer Forschung könnte untersucht werden, welche pharmazeutische oder Ernährungsmaßnahmen epigenetische Effekte ändern oder umkehren.
Schlüsselbegriffe
Epigenetik, Alterung, IDEAL, Plastizität, Maßnahmen
