Portrait einer alten Frau aus Zacatecas, Mexiko. © Tomas Castelazo. CC BY 3.0
Weniger zu essen verlängert die Lebensspanne vieler Organismen, von Fliegen, über Mäusen bis hin zu Affen. Doch bisher ist noch nicht vollständig geklärt, warum das so ist. Nun konnten Forscher nachweisen, dass eine Diät epigenetische Veränderungen im Erbgut von Mäusen bewirkt. So werden etwa auch Gene abgeschaltet, die für den Fettstoffwechsel wichtig sind. Eine reduzierte Nahrungsaufnahme kann also die Folgen altersbedingter Veränderungen im sogenannten Epigenom aufhalten.
Epigenetische Veränderungen bestimmen, welche Gene in unserem Erbgut abgelesen werden. Dazu werden Markierungen an die DNA angeheftet oder wieder entfernt. Sie entscheiden darüber, wie dicht gepackt bestimmte Regionen der DNA sind und damit, ob diese Bereiche für die Transkriptionsmaschinerie zugänglich sind. Auf diese Weise kontrollieren sie, welche Gene abgelesen werden können und damit aktiv beziehungsweise inaktiv sind. Wie unsere epigenetischen Veränderungen – das sogenannte Epigenom – konkret aussehen wird im wesentlichen durch Umwelteinflüsse wie etwa unsere Ernährung bestimmt.
Ein internationales Forscherteam hat nun bei Mäusen entdeckt, dass ältere Tiere eine bestimmte epigenetische Veränderung an manchen Genen aufweisen: Eine solche sogenannte DNA-Methylierung ließ sich verhindern, wenn die Mäuse weniger Kalorien zu sich nahmen: Eine um 40 Prozent reduzierte Nahrungsaufnahme verlängerte in der Folge die Lebenszeit um 30 Prozent. Den Forschern zufolge werden bei verringerter Nahrungsaufnahme Gene unter anderem epigenetisch abgeschaltet, die den Fettstoffwechsel steuern. In der Folge kommt es zu einem verstärkten Abbau von Fetten, was den Körper vor einer altersbedingten erhöhten Fettablagerung in der Leber schützt und letztlich vor der Entstehung einer Insulinresistenz, einem typischen Merkmal von Diabetes.
Während des Alterungsprozesses finden also wichtige epigenetische Veränderungen statt. „Weniger zu essen kann teilweise gegen durch das Altern ausgelöste Veränderungen im Methylierungsmuster schützen und dabei gleichzeitig den Fettstoffwechsel ankurbeln. Das scheint vorteilhafte Veränderungen im Körper auszulösen“, erklärt Oliver Hahn, Doktorand in der Abteilung Partridge am Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns. Wolf Reik vom Babraham Institut ergänzt: „Der Einfluss des Epigenoms auf den Fettstoffwechsel zeigt, wie wichtig die Epigenetik für den Alterungsprozess ist.“
Max-Planck-Gesellschaft, 3. April 2017
Originalpublikation:
Oliver Hahn, Sebastian Grönke, Thomas M. Stubbs, Gabriella Ficz, Oliver Hendrich, Felix Krueger, Simon Andrews, Qifeng Zhang, Michael J. Wakelam, Andreas Beyer, Wolf Reik, Linda Partridge. Dietary restriction protects from age-associated DNA methylation and induces epigenetic reprogramming of lipid metabolism. Genome Biology; March, 2017. DOI: 10.1186/s13059-017-1187-1