Artikel zur Langlebigkeit

Genetische Varianten im mitochondrialen Enzym im Zusammenhang mit altersbedingten Mobilitätsänderungen

Genetische Varianten im mitochondrialen Enzym im Zusammenhang mit altersbedingten Mobilitätsänderungen
  • Forscher fragen sich, warum manche ältere Erwachsene mit zunehmendem Alter aktiv und stark bleiben, während andere schnell an Kraft und Beweglichkeit verlieren. 

  • Diese altersbedingten Veränderungen können auf genetische Variationen im mitochondrialen Enzym ALDH4A1 zurückzuführen sein. 

  • Variationen in ALH-6 (der Spulwurmversion des Gens) wurden mit oxidativem Stress und einem Verlust an Kraft und Mobilität in Verbindung gebracht. 

  • Bei älteren Erwachsenen führten bestimmte Variationen des ALDH4A1-Gens mit zunehmendem Alter zu langsameren Gehgeschwindigkeiten und einer verminderten Handkraft. 

Dieser Artikel wurde auf EurekAlert.org veröffentlicht:

Altersbedingte Veränderungen in Kraft und Mobilität könnten von genetischen Variationen in einem wichtigen mitochondrialen Enzym abhängen, legt eine heute in veröffentlichte Studie nahe eLife.

Die Ergebnisse helfen bei der Beantwortung der Frage, warum manche Menschen mit zunehmendem Alter aktiv bleiben, während es anderen schwerer fällt, sich fortzubewegen. Die in der Studie identifizierten genetischen Variationen können weiter ausgewertet werden, um spezifische Mechanismen zu identifizieren, durch die Personen im Laufe der Zeit ihre Mobilität verlieren, und zur Vorhersage dieser Verluste mit zunehmendem Alter beizutragen.

Viele Menschen verlieren mit zunehmendem Alter zunehmend an Muskelmasse und Kraft, was ihre Lebensqualität beeinträchtigen und später im Leben zu Stürzen und Knochenbrüchen führen kann. Bewegungsmangel oder falsche Ernährung können zum altersbedingten Muskelschwund beitragen, aber auch genetische Faktoren spielen wahrscheinlich eine Rolle.

„Während das Altern universell ist, sind die genetischen Faktoren, die zu den Unterschieden zwischen Individuen im Alter beitragen, unklar. Wir wollten die Rolle untersuchen, die genetische Variationen in einem mitochondrialen Enzym bei altersbedingten Veränderungen der Mobilität spielen“, erklärt Osvaldo Villa, Doktorand an der USC Leonard Davis School of Gerontology, USA. Villa ist neben der Doktorandin Nicole Stuhr und Dr. Chia-An Yen Co-Erstautorin der Studie.

Für ihre Studie untersuchte das Team den Spulwurm Caenorhabditis elegans (C. elegans) für genetische Variationen, die zur Entstehung von oxidativem Stress im Muskelgewebe beitragen, einem Prozess, der Zellschäden verursachen kann. Sie fanden heraus, dass Variationen in einem Gen namens ALH-6 wurden mit oxidativem Stress in Verbindung gebracht. Im Laufe der Zeit waren Würmer mit diesen Variationen weniger in der Lage zu kriechen und zu schwimmen.

Als nächstes analysierte das Team Daten aus der US-amerikanischen Health and Retirement Study (HRS), um festzustellen, ob genetische Varianten im menschlichen Äquivalent dieses Gens, genannt ALDH4A1, waren auch mit altersbedingten Mobilitätsänderungen verbunden. Das HRS hat mehr als 36.000 US-amerikanische Erwachsene ab 50 Jahren eingeschrieben und genetische und Gesundheitsinformationen gesammelt. Durch die Analyse einer Untergruppe von Teilnehmern mit genetischen Daten und Kraftmessungen stellten die Forscher fest, dass ältere Erwachsene mit bestimmten Variationen in der ALDH4A1 gene hatten mit zunehmendem Alter langsamere Gehgeschwindigkeiten und eine geringere Handkraft. 

„Diese Ergebnisse legen nahe, dass Variationen in der ALH-6 oder ALDH4A1 das Gen kann die Muskelalterung beeinflussen C. elegans und Menschen und kann dabei helfen, die Muskelgesundheit bei Menschen mit zunehmendem Alter vorherzusagen“, sagt Stuhr.

Das Team warnt davor, dass viele menschliche Gene wahrscheinlich miteinander sowie mit der Ernährung und anderen Faktoren interagieren, um Kraft und Mobilität mit zunehmendem Alter zu beeinflussen. Weitere Studien sind erforderlich, um alle Gene zu verstehen, die an diesen altersbedingten Veränderungen beteiligt sind.

„Vorhersagefähige Biomarker für Muskelkraft und -mobilität sind aufgrund der begrenzten Datenmenge zum Altern beim Menschen äußerst selten“, schließt der leitende Autor Sean Curran, Professor für Gerontologie, Molekular- und Computerbiologie und stellvertretender Dekan für Forschung am USC Leonard Davis Schule für Gerontologie. „Mit der Expertise von Dr. Arpawong und Crimmins am Genomic Translation Across Species Core im USC-Buck Nathan Shock Center of Excellence in the Basic Biology of Aging planen wir nun, mit anderen Forschern zusammenzuarbeiten, um ihnen die Integration ihrer Gene zu ermöglichen.“ Forschungsmodelle mit unserem Ansatz des humangenweiten Assoziationsscannens. Auf diese Weise auf unserer Arbeit aufzubauen, könnte dabei helfen, neue Prädiktoren für altersbedingte Veränderungen der Muskelgesundheit und andere altersbedingte Erkrankungen zu identifizieren.“

 



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