Artikel zur Langlebigkeit

Studie zeigt, dass die genetische Mutationsrate die Lebensdauer und Fruchtbarkeit vorhersagen kann

studie zeigt, dass die Rate der Anhäufung genetischer Mutationen die Lebensdauer und Fruchtbarkeit vorhersagen kann
  • Die Rate, mit der sich genetische Mutationen anhäufen, könnte ein Marker für die Vorhersage der Lebensspanne und der verbleibenden fruchtbaren Jahre einer Frau sein. 

  • In dieser Studie lebten junge Erwachsene, die im Laufe der Zeit weniger genetische Mutationen anhäuften, fünf Jahre länger als diejenigen, die diese schnell erwarben.  

  • Im Körper kommt es ständig zu DNA-Schäden; Die Mechanismen zur Reparatur des Schadens werden mit zunehmendem Alter weniger effizient, was zu mehr genetischen Mutationen führt. 

  • Ältere Eltern neigen dazu, mehr genetische Mutationen über ihre Keimbahn (Eizellen und Spermien) an ihre Nachkommen weiterzugeben als jüngere Eltern. 

Dieser Artikel wurde auf EurekAlert.org veröffentlicht

Laut Wissenschaftlern der University of Utah Health könnten Unterschiede in der Rate, mit der sich genetische Mutationen bei gesunden jungen Erwachsenen anhäufen, dabei helfen, die verbleibende Lebensspanne beider Geschlechter und die verbleibenden Fruchtbarkeitsjahre bei Frauen vorherzusagen. Ihre Studie, die vermutlich die erste ihrer Art ist, ergab, dass junge Erwachsene, die im Laufe der Zeit weniger Mutationen erwarben, etwa fünf Jahre länger lebten als diejenigen, die sie schneller erwarben.

Die Forscher sagen, dass die Entdeckung letztendlich zur Entwicklung von Interventionen zur Verlangsamung des Alterungsprozesses führen könnte.

„Wenn die Ergebnisse dieser kleinen Studie durch andere unabhängige Forschung validiert würden, hätte das enorme Auswirkungen“, sagt Lynn B. Jorde, Ph.D., Vorsitzende der Abteilung für Humangenetik an der U of U Health und Mitautorin der Studie. „Es würde bedeuten, dass wir möglicherweise Wege finden könnten, uns zu verbessern und ein längeres und besseres Leben zu führen.“

Die Studie erscheint online in der Zeitschrift Scientific Reports.

Wissenschaftler wissen seit langem, dass es im Körper ständig zu DNA-Schäden kommt. Typischerweise reparieren verschiedene Mechanismen diesen Schaden und verhindern potenziell schädliche Mutationen, so der Hauptautor und korrespondierende Autor Richard Cawthon, MD, Ph.D., ein außerordentlicher Forschungsprofessor für Humangenetik an der U of U Health.

Mit zunehmendem Alter werden diese Mechanismen weniger effizient und es häufen sich mehr Mutationen. Beispielsweise neigen ältere Eltern dazu, mehr genetische Mutationen über ihre Keimbahn (Eizelle und Sperma) an ihre Kinder weiterzugeben als jüngere Eltern.

Cawthon und Kollegen stellten jedoch die Theorie auf, dass diese Mutationen ein Biomarker für die Alterungsrate sein könnten und möglicherweise die Lebensdauer jüngerer Menschen sowie die Fruchtbarkeit bei Frauen vorhersagen könnten.

Die Forscher sequenzierten die DNA von 61 Männern und 61 Frauen, die Großeltern in 41 Familien mit drei Generationen waren. Die Familien waren Teil des Konsortiums Centre d'Etude du Polymorphisme Humain (CEPH), das für viele wichtige Untersuchungen von zentraler Bedeutung war, die zu einem modernen Verständnis der menschlichen Genetik beigetragen haben.

Die Forscher analysierten Blut-DNA-Sequenzen in Trios, bestehend aus Großelternpaaren der ersten Generation und einem ihrer Kinder der zweiten Generation. Das liegt daran, dass Keimbahnmutationen an ihre Nachkommen weitergegeben werden.

Mutationen, die in der Blut-DNA des Kindes gefunden wurden und nicht in der Blut-DNA eines Elternteils vorhanden waren, wurden dann auf ihren Ursprung in der Keimbahn der Eltern geschlossen. Die Forscher konnten dann bestimmen, von welchem ​​Elternteil die einzelnen Keimbahnmutationen stammten und wie viele solcher Mutationen sich bei jedem Elternteil bis zum Zeitpunkt der Empfängnis des Kindes in Eizellen oder Spermien angesammelt hatten.

Mit diesem Wissen konnten die Forscher jeden Elternteil der ersten Generation mit anderen des gleichen Geschlechts vergleichen und deren Alterungsrate abschätzen.

„Im Vergleich zu einem 32-jährigen Mann mit 75 Mutationen würden wir also erwarten, dass ein 40-Jähriger mit der gleichen Anzahl an Mutationen langsamer altert“, sagt Cawthon. „Wir würden erwarten, dass er in einem höheren Alter stirbt als der 32-Jährige.“

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass Mutationen während oder kurz nach der Pubertät immer schneller auftraten, was darauf hindeutet, dass das Altern bereits im Teenageralter beginnt.

Einige junge Erwachsene erwarben Mutationen bis zu dreimal so häufig wie andere. Nach Anpassung an das Alter stellten die Forscher fest, dass Personen mit der langsamsten Mutationsakkumulation wahrscheinlich etwa fünf Jahre länger leben als diejenigen, die Mutationen schneller akkumulierten. Dies sei ein Unterschied, der mit den Auswirkungen von Rauchen oder mangelnder körperlicher Aktivität vergleichbar sei, sagt Cawthon.

Frauen mit den höchsten Mutationsraten hatten deutlich weniger Lebendgeburten als andere Frauen und waren bei der Geburt ihres letzten Kindes mit größerer Wahrscheinlichkeit jünger. Dies deutet darauf hin, dass die hohe Mutationsrate ihre Fruchtbarkeit beeinträchtigte.

„Die Möglichkeit zu bestimmen, wann das Altern beginnt, wie lange Frauen fruchtbar bleiben und wie lange Menschen leben können, ist eine spannende Möglichkeit“, sagt Cawthon. „Wenn wir einen Punkt erreichen, an dem wir besser verstehen, welche Art von Entwicklungsbiologie die Mutationsraten während der Pubertät beeinflusst, dann sollten wir in der Lage sein, medizinische Interventionen zu entwickeln, um die DNA-Reparatur und andere homöostatische Mechanismen wieder auf den Stand vor der Pubertät zurückzusetzen.“ Wenn uns das gelingt, ist es möglich, dass die Menschen viel länger leben und gesund bleiben.“

Diese Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte im Juni 2020. 



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