Epigenetische Uhr kann biologisches Alter berechnen, Lebensdauer vorherzusagen

Einige Menschen, die ihr Leben mit Fitness und gesunden Gewohnheiten füllen, sterben jünger als Gleichaltrige, die ein viel weniger gesundes Leben führen. Neue Forschungen zur Epigenetik des Alterns werfen neues Licht auf das verblüffende Phänomen der vorzeitigen Alterung.
Vorzeitige Alterung hat Mediziner seit Jahren verblüfft.

Die Epigenetik, ein relativ neuer Forschungsbereich, erweist sich als ein faszinierendes und weit reichendes Thema.

Kurz gesagt, Epigenetik zeigt Veränderungen in Chromosomen, die stattfinden, ohne die DNA-Sequenz selbst zu modifizieren.

Durch Veränderung der Art und Weise, in der DNA verpackt und repliziert wird, können Veränderungen am gesamten Organismus vorgenommen werden, ohne dass ein einziges Basenpaar der DNA verschoben wird.

Forscher der University of California-Los Angeles (UCLA) wollten untersuchen, wie Epigenetik das menschliche Altern beeinflussen könnte.

Das Team wollte untersuchen, ob die Epigenetik einen Einblick in die Frage des vorzeitigen Alterns geben könnte. Wie Dr. Douglas Kiel, Professor an der Harvard Medical School und Senior Scientist am Institut für Alternsforschung bei Hebrew SeniorLife, sagt:

"In der geriatrischen Medizin sind wir immer wieder vom Unterschied zwischen dem Alter unserer Patienten und ihrem physiologischen Alter betroffen."

Um diese Frage zu beantworten, führten die UCLA-Wissenschaftler ein Team von 65 Forschern in sieben Ländern. Sie verwendeten Daten aus 13 separaten Studien, darunter die Women's Health Initiative und Framingham Heart Study. Insgesamt wurden 13.000 Menschen DNA aus Blutproben analysiert.

Indem das Team altersbedingte Veränderungen der menschlichen DNA aufzeichnete und das biologische Alter einer Person berechnete, fand das Team heraus, dass sie die Lebensdauer einer Person genau schätzen konnten.

Das Papier, diese Woche in der Zeitschrift veröffentlicht Altern, erklärt, wie ein höheres biologisches Alter - unabhängig vom chronologischen Alter - einen früheren Tod voraussagt.

"Unsere Forschung liefert wertvolle Hinweise darauf, was das Altern des Menschen auslöst. Dies ist ein erster Schritt zur Entwicklung gezielter Methoden zur Verlangsamung des Prozesses."

Steve Horvath, Projektleiter, Professor für Humangenetik und Biostatistik

Methylierung chartern

Mit einer Reihe molekularer Methoden maßen die Wissenschaftler die Alterungsraten jedes Einzelnen. Eine der verwendeten Techniken war eine epigenetische Uhr, die 2013 von Prof. Horvath entworfen wurde.

Prof. Horvaths epigenetische Uhr arbeitet mit der Verfolgung der Methylierung. Methylierung ist ein Prozess, bei dem Methylgruppen zur DNA hinzugefügt werden; dies führt im Allgemeinen zu einer Verringerung der Gentranskription, wodurch der Phänotyp einer Person verändert wird, ohne ihren Genotyp zu verändern.

Methylierung ist natürlich und tritt stetig im Laufe der Zeit auf; Das Team fand heraus, dass durch den Vergleich des chronologischen Alters eines Individuums mit dem biologischen Alter seines Blutes die Lebenserwartung vorhergesagt werden konnte.

"Wir waren erstaunt zu sehen, dass die epigenetische Uhr in der Lage war, die Lebensspanne von Kaukasiern, Hispanics und Afroamerikanern vorherzusagen.

Dies war auch nach Anpassung an traditionelle Risikofaktoren wie Alter, Geschlecht, Rauchen, Body-Mass-Index, Krankheitsgeschichte und Blutzellzahlen der Fall. "

Erster Autor Brian Chen, Nationales Institut für Alternsforschung

Das Team fand heraus, dass rund 5 Prozent der Bevölkerung schneller altern und eine geringere Lebenserwartung haben. Prof. Horvath sagt: "Das beschleunigte Altern erhöht das Sterberisiko für Erwachsene in jedem Alter um 50 Prozent."

Zum Beispiel, wenn wir zwei 60-jährige Männer, die stressige Jobs haben und rauchen, verglichen haben; der erste Mann hat eine Top-Alterungsrate, der andere ist durchschnittlich. Die Wahrscheinlichkeit, dass der erste Mann in den nächsten zehn Jahren stirbt, liegt bei 75 Prozent, während die Wahrscheinlichkeit, dass der zweite stirbt, in den nächsten zehn Jahren bei 60 Prozent liegt.

Die Zukunft der Alternsforschung

Diese Ergebnisse könnten erklären, warum bestimmte Menschen, die ansonsten gesund leben, scheinbar jung sterben. Dies ist jedoch nicht frei zu rauchen und zu trinken. Prof. Horvath erwähnt, dass traditionelle Risikofaktoren wie Bluthochdruck und Diabetes "die Mortalität immer noch stärker vorhersagen als die epigenetische Alterungsrate".

Die große und gründliche Natur dieser Studie gibt ihr viel Gewicht. Der nächste Schritt ist zu sehen, ob diese Ergebnisse in realen Situationen verwendet werden können. Dr. Kiel erklärt: "Wenn wir nachweisen können, dass die DNA-Methylierung das Altern beschleunigt, können wir Strategien entwickeln, um die Rate zu verlangsamen und die Gesundheit einer Person zu maximieren."

Die Bedeutung der epigenetischen Veränderungen und ihre Auswirkungen auf das vorzeitige Altern sind noch nicht vollständig geklärt. Es kann sein, dass sie andere Faktoren beeinflussen, die bereits in einem Individuum vorhanden sind. Zum Beispiel verstärken sie vielleicht die Auswirkungen bestimmter Krankheiten oder beseitigen unsere Fähigkeit, sie zu bekämpfen.

Da die Epigenetik derzeit eine große Aufmerksamkeit erfährt, werden die Antworten auf diese Fragen wahrscheinlich allmählich eintrudeln. Medizinische Nachrichten heute fragte Chen nach anderen Untersuchungen, an denen er derzeit beteiligt ist.

"Unser aktueller Fokus liegt darauf, zu verstehen, welche biologischen Mechanismen das" Ticken "der epigenetischen Uhr kontrollieren und die Implikationen einer Diskrepanz zwischen dem epigenetischen Alter und dem chronologischen Alter untersuchen", antwortete er.

Auf die Frage, welche Art von Studie er gerne mit unbegrenzter Zeit und Geldmitteln durchführen würde, sagte Chen MNT:

"Wir und eine Reihe anderer Gruppen versuchen nun, eine ähnliche Uhr in Tiermodellen zu entwickeln. Dies wird es der größeren wissenschaftlichen Gemeinschaft ermöglichen, die Rolle der epigenetischen Uhr in Bezug auf andere Alterungsmarker zu verstehen. Tiermodelle werden es uns ermöglichen, sie zu untersuchen Unterschiede in der Uhr über Gewebe und über die Lebensdauer in den gleichen Individuen. "

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