Inhalt
- Der Zeitnehmer in Zellen
- Verschiedene Teile des Körperalters mit unterschiedlichen Raten
- Sind schnell alternde Zellen anfälliger für Krebs?
- Telomere
Der Zeitnehmer in Zellen
Ein Artikel, der in einer 2013 erschienenen Ausgabe von Genome Biology veröffentlicht wurde, beschreibt, wie ein natürlicher chemischer Prozess, der in einer Zelle stattfindet, als eine Art Zeitnehmer oder Maß dafür verwendet werden kann, wie schnell diese Zelle altert. Dieser als Methylierung bekannte Prozess verändert die DNA - die genetischen Bausteine von Zellen - in einem Muster, das mit zunehmendem Alter verbunden ist.
Frühere Forschungen an der Universität von Kalifornien in Los Angeles (UCLA) verwendeten Speichelproben von 34 Paaren identischer Zwillinge, um zu zeigen, welche DNA-Stellen die Methylierung zuverlässig mit dem Alter der Probanden verknüpfen. Die Wissenschaftler testeten dann die Methylierungsraten in einer breiteren Population und konnten das Alter jedes Erwachsenen innerhalb von fünf Jahren mithilfe von bestimmen nur der Speichel der Person.
Steve Horvath, Professor für Humangenetik und Biostatistik an der UCLA, führte diese Forschung weiter und untersuchte mehr als 8.000 Gewebe- und Zellproben, die von anderen Wissenschaftlern gespendet wurden. Die menschlichen Proben wurden von vor der Geburt bis zum Alter von 101 Jahren über mehr als 50 verschiedene Arten von Geweben und Zellen aus verschiedenen Körperteilen, einschließlich Leber, Niere, Gehirn, Lunge und Herz, entnommen. Die DNA-Methylierungsraten ergaben ein konsistentes Maß dafür, wie schnell die verschiedenen Gewebe altern.
Horvath und seine Kollegen verwendeten das Messgerät, um die Alterungsrate in 6.000 verschiedenen Krebsproben zu bestimmen, die 20 verschiedene Arten der Krankheit repräsentieren.
Verschiedene Teile des Körperalters mit unterschiedlichen Raten
Horvaths Team stellte fest, dass die meisten Gewebe im gleichen Tempo altern. Tatsächlich entspricht ihr biologisches Alter, d. h. wie gut sie funktionieren, ihrem chronologischen Alter, d. h. der Anzahl der im Kalender dargestellten Jahre.
Brustgewebe war jedoch eine Ausnahme. Gesundes Brustgewebe altert schneller und ist zwei bis drei Jahre älter als der Rest des Körpers einer Frau. Dies könnte erklären, warum Brustkrebs die häufigste Form von Krebs bei Frauen ist, da das Alter ein Risikofaktor ist und schneller alterndes Gewebe daher anfälliger für Krebs sein könnte.
Bei Frauen, die bereits Brustkrebs haben, ist das beschleunigte Altern noch ausgeprägter. Bei der Untersuchung von Gewebe neben Brustkrebstumoren stellten die Forscher fest, dass es durchschnittlich etwa war 12 Jahre älter als der Rest des Körpers.
Sind schnell alternde Zellen anfälliger für Krebs?
Es wurde festgestellt, dass Krebsgewebe viel älter ist als gesundes Gewebe, das an anderer Stelle in einem Körper gefunden wurde. Das Forscherteam untersuchte mehr als 20 verschiedene Krebsarten und fand in den erkrankten Proben konsistente Anzeichen für ein beschleunigtes Altern. In der Tat war Krebsgewebe ein Durchschnitt von 36 Jahre älter als der Rest des Körpers.
Dies wirft eine wichtige Frage auf: Sind Zellen, die schneller altern, anfälliger für Krebs oder altern Krebszellen schneller? Horvath erklärt, dass diese beiden Dinge wahr sein können. In den meisten Krebsfällen sieht beispielsweise benachbartes Gewebe jung aus oder zumindest das tatsächliche Alter der Personen, von denen die Proben stammen, was darauf hindeutet, dass Krebs selbst Zellen altert.
Die Tatsache, dass sogar gesundes Brustgewebe gemäß den Methylierungsraten im Vergleich zum Rest des Körpers einer Frau älter erscheint, legt nahe, dass schneller alterndes Gewebe anfälliger für Krebs sein könnte.
"Um diese Hypothese zu testen, sind zusätzliche Studien erforderlich", sagt Horvath. "Wir möchten wirklich das Alter von gesundem, nicht krebsartigem weiblichem Brustgewebe messen. Außerdem möchten wir testen, ob die Altersbeschleunigung im Brustgewebe die Krebsentwicklung zu einem späteren Zeitpunkt vorhersagt."
Weitere Tests von gesundem Brustgewebe in verschiedenen Lebensphasen einer Frau - Pubertät, nach der Pubertät, nach der Schwangerschaft und nach den Wechseljahren - helfen zu klären, ob Brustgewebe, das schneller altert, tatsächlich eher Krebs entwickelt. Wenn dies der Fall ist, könnte das Testen des Methylierungsgrades in den Brüsten eines Tages die Chance einer Frau auf diese lebensbedrohliche Krankheit bestimmen.
Telomere
Telomere bieten eine andere Möglichkeit, die Alterungsraten zu messen. Telomere sind winzige Strukturen, die genetisches Material innerhalb einer Zelle bewegen, während sich die Zelle auf die Teilung vorbereitet. Jedes Mal, wenn eine Zellteilung auftritt, verkürzen sich die Telomere etwas; Sobald sie zu kurz sind, kann sich die Zelle nicht mehr teilen, was zum Zelltod führt.
Es gibt Forschungen zur Messung der Telomerlänge als eine Art objektiver Prädiktor dafür, wie schnell Zellen in Ihrem Körper altern. Darüber hinaus untersuchen Wissenschaftler, ob eine längere Haltbarkeit von Telomeren die Zellen jung halten und sich richtig teilen kann.