Artikel zur Langlebigkeit

Werden die Telomerlängen bei der Geburt bestimmt? Neue Studie legt nahe, dass diese Langlebigkeitsmarker die größten Verluste und Veränderungen in der frühen Kindheit aufweisen

Werden die Telomerlängen bei der Geburt bestimmt? Neue Studie legt nahe, dass diese Langlebigkeitsmarker die größten Verluste und Veränderungen in der frühen Kindheit aufweisen

Im Gegensatz zum chronologischen Alter, das die Anzahl der Jahre misst, die Sie auf der Erde verbracht haben, bewertet das biologische Alter innere Schäden und Funktionsstörungen an DNA, Zellen und Gewebe. Während sich diese beiden Altersstufen in unseren jüngeren Jahren tendenziell angleichen, können sie mit zunehmendem Alter immer weiter auseinanderdriften. Mit einem beschleunigten biologischen Alter ist es wahrscheinlicher, dass äußere Alterungserscheinungen wie Falten und Haarausfall sowie chronische Krankheiten wie Demenz, Herzerkrankungen oder Sehverlust früher eintreten. Ganz gleich, wie viele Kerzen dieses Jahr auf Ihrer Geburtstagstorte stehen, Ihre Zellen, Gewebe und Organe erzählen möglicherweise eine andere Geschichte. Eine Möglichkeit, diese innere Alterung zu messen, ist die Telomerlänge – die Länge der Schutzkappen an den Enden der DNA-Moleküle in unseren Chromosomen. 

Obwohl wir mittlerweile wissen, dass die Länge der Telomere direkt mit dem biologischen Alter zusammenhängt, sind die Veränderungen, die sie über die gesamte menschliche Lebensspanne von der Geburt bis ins hohe Alter erfahren, ein weniger erforschtes Teil des Alterungspuzzles. In einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Psychoneuroendokrinologiecowell und Kollegen stellen fest, dass Telomere im Säuglingsalter und in der frühen Kindheit die höchsten Abnutzungsraten aufweisen und stark von der genetischen Vererbung von der Mutter auf das Kind beeinflusst werden. Mit diesen Ergebnissen legt das Forschungsteam der Mailman School of Public Health der Columbia University nahe, dass Telomerlängen und -fluktuationen in unseren frühesten Jahren die Voraussetzungen für Gesundheit und Langlebigkeit im späteren Leben schaffen. 

Die aufopferungsvollen Eigenschaften von Telomeren

Telomere spielen eine wesentliche Rolle im Alterungsprozess, da sie sich selbst opfern, um den Rest unserer DNA vor Schäden und Abbau zu schützen, die für die Aufrechterhaltung einer ordnungsgemäßen Zellfunktion erforderlich sind. Untersuchungen haben ergeben, dass Menschen mit kürzeren Telomeren eine kürzere Lebenserwartung und ein erhöhtes Risiko für chronische Krankheiten haben. „Angesichts der Bedeutung der Telomerlänge für die Zellgesundheit und das Altern ist es von entscheidender Bedeutung, die Dynamik der Telomere im Kindesalter zu verstehen.“ sagt die leitende Autorin der Studie, Julie Herbstman.

In dieser Studie untersuchten Cowell und Kollegen die Telomerlänge von Leukozyten – einer Art immunweißer Blutkörperchen – bei 224 Kindern, beginnend bei der Geburt und weiter im Alter von 3, 5, 7 und 9 Jahren. Sie untersuchten auch Leukozyten Bei einigen Müttern wird die Telomerlänge untersucht, um die genetische Vererbbarkeit zu bestimmen und festzustellen, ob die Länge oder der Abbau der Telomere von Generation zu Generation weitergegeben wird. 

Die Länge der Leukozyten-Telomere ist eine häufig verwendete Methode zur Untersuchung der dynamischen Veränderungen, die an Telomeren im Laufe der Zeit auftreten. Dies liegt daran, dass zirkulierende Leukozyten aus Zellen, die als hämatopoetische Stammzellen (HSCs) bezeichnet werden, aufgefüllt werden – einer Art von Stammzellen, aus denen andere Blutzellen entstehen. Insbesondere exprimieren HSCs Telomerase, das Enzym, das die Telomerlänge verlängert. Während der DNA-Replikation in Ei- und Samenzellen fügt die Telomerase kontinuierlich weitere Wiederholungssequenzen am Ende der DNA hinzu, sodass die Telomere in diesen Zellen intakt bleiben. Allerdings ist in somatischen Zellen – die im Gegensatz zu Geschlechtszellen keine genetischen Informationen weitergeben – die Telomeraseaktivität gering oder nicht vorhanden, was zu einer Verkürzung der Telomere und schließlich zum Stillstand des Wachstums oder zur Seneszenz der Zellen führt. 

Telomere spielen eine wesentliche Rolle im Alterungsprozess, da sie sich selbst opfern, um den Rest unserer DNA vor Schäden und Abbau zu schützen, die für die Aufrechterhaltung einer ordnungsgemäßen Zellfunktion erforderlich sind.

Verfolgung der Telomerlänge von der Mutter bis zum Kind

Cowell und Kollegen fanden heraus, dass der Telomerabrieb zwischen der Geburt und dem dritten Lebensjahr am höchsten war, danach blieben die Längen während der gesamten Kindheit und frühen Jugend relativ stabil. Diese Ergebnisse stützen die Theorie, dass Leukozyten-Telomere in den ersten Lebensjahren, wenn sich der Pool an HSCs etabliert, schneller verkürzen. Ähnlich, bisherige Forschung fanden heraus, dass bei jugendlichen Kindern die Telomerverkürzung doppelt so häufig vorlag wie bei ihren Eltern, was darauf hindeutet, dass die Telomerlänge vor allem vor dem zweiten Lebensjahrzehnt bestimmt wird – und, wie diese Studie zeigt, vielleicht schon bei der Geburt.

Dieser Anstieg der Telomerabnutzung im frühen Leben kann dazu führen, dass diese chromosomalen Endkappen während dieses entscheidenden Entwicklungsfensters, das den Maßstab für die lebenslange Telomerlänge setzt, besonders anfällig für äußere Einflüsse sind – etwa durch Umweltgifte, UV-Strahlung oder schlechte Ernährung. Doch trotz dieses schnelleren Rückgangs der Telomerlänge in ihren frühen Jahren kam es bei vielen Kindern in dieser Studie tatsächlich zu einer gewissen Verlängerung der Telomere, wobei fast ein Drittel der Kinder im Alter zwischen 5 und 7 Jahren eine Verlängerung um 15 % oder mehr im Vergleich zu den Vorjahren aufwies. 

Bei einer kleineren Untergruppe von Teilnehmern maß das Forschungsteam auch die mütterlichen Telomerlängen, die zum Zeitpunkt der Geburt ihres Kindes erhoben wurden. Die Telomerlängen der Mutter-Kind-Paare korrelierten stark miteinander, was die Vererbbarkeitstheorie der Telomerlänge stützt. Kinder von Müttern mit kürzeren Telomeren (im 50. Perzentil oder weniger) hatten auch kürzere Telomere, sowohl bei der Geburt als auch während des gesamten Studienzeitraums. 

Das mütterliche Alter war ebenfalls leicht und umgekehrt mit der Telomerlänge verbunden, was mit zunehmendem Alter zu erwarten war. Andere Aspekte der Gesundheit der Mutter, wie hohe Tabakexposition und Fettleibigkeit, waren jedoch überraschenderweise nicht mit der Telomerlänge verbunden. Dies weist darauf hin, dass die Erblichkeit möglicherweise eine größere Rolle bei der Telomerlänge bei Erwachsenen spielt als diese anderen Gesundheitsrisikofaktoren, von denen angenommen wird, dass sie die Telomerlänge beeinflussen.

Kann sich die Telomerlänge im Erwachsenenalter ändern?

Trotz des starken Zusammenhangs zwischen der Telomerlänge von Mutter und Kind ist es immer noch möglich, die Telomere im Erwachsenenalter zu erhalten oder zu verlängern. Da wir davon ausgehen, dass Sie älter als 3 Jahre sind, ist es wahrscheinlich, dass Sie bereits die größte Telomer-Abnutzungsrate erlebt haben, die Sie je erlebt haben. Während diese Forschung darauf hindeutet, dass die Telomerlänge bei Erwachsenen gewissermaßen auf bestimmte Bereiche festgelegt wird, die in der frühen Kindheit festgelegt werden, gibt es immer noch viele Möglichkeiten, die Telomerlänge im späteren Leben zu fördern – einschließlich der Erhöhung des NAD+-Spiegels durch seinen Vorläufer NMN, gewohnheitsmäßige und mäßige Bewegung und der Verzehr antioxidantienreicher Diäten, um nur einige zu nennen. 

Obwohl diese Untersuchung nur Mütter (und nicht Väter) in einer relativ heterogenen Stichprobe umfasste, waren sie größtenteils einkommensschwach, übergewichtig oder fettleibig, Mitte 20 und gehörten Minderheiten an (Dominikaner oder Afroamerikaner). — Die Autoren bewerten dies als positiv. „Unsere Studienstichprobe umfasste einkommensschwache Frauen aus Minderheitengruppen, was wir als Stärke betrachten, da diese Bevölkerungsgruppe in der Telomerbiologieforschung weitgehend unzureichend untersucht wurde“, erklären Cowell und Kollegen. 

Diese Forschung ergänzt die Beweise für Telomerfluktuationen im frühen Leben – und wie sich diese auf die lebenslange Telomerlänge, das biologische Alter und die Langlebigkeit auswirken können. Cowell und Kollegen fassen zusammen: „Zukünftige Forschung ist erforderlich, um die biologischen Mechanismen zu verstehen, die die Variabilität der Änderungsrate der [Telomerlänge] während der ersten Lebensjahre steuern, sowie modifizierbare Umweltfaktoren, die zu Verschiebungen der Abnutzungsrate beitragen.“

Verweise: 

Aubert G. Telomerdynamik und Alterung. Prog mol biol transl sci. 2014;125:89-111. doi:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24993699/

Benetos A, Verhulst S, Labat C, et al. Verfolgung der Telomerlänge bei Kindern und ihren Eltern: Auswirkungen auf Krankheiten, die im Erwachsenenalter auftreten. FASEB J. 2019;33(12):14248-14253. doi:10.1096/fj.201901275R

Cowell W, Tang D, Yu J, et al. Telomerdynamik im frühen Lebensverlauf: Ergebnisse einer Längsschnittstudie bei Kindern [online vor Druck veröffentlicht, 14. Mai 2021]. Psychoneuroendokrinologie. 2021;129:105270. doi:10.1016/j.psyneuen.2021.105270



Älterer Eintrag Neuerer Beitrag