Steckt in der DNA der Fledermäuse die Antwort für ein gutes Älterwerden?
(15.03.2021) Eine neue Studie in Nature Communications zeigt, dass das Alter von Fledermäusen basierend auf DNA-Methylierungsmustern mit hoher Genauigkeit vorhergesagt werden kann.
Ein weltweites Team von Forschenden mit Beteiligung des Museums für Naturkunde Berlin untersuchten dafür die an die DNA gebundenen Methylgruppen (CH3) von 26 Fledermausarten.
Die Erkenntnisse zu Anti-Aging Anpassungen könnten in der Medizin genutzt werden und Menschen ermöglichen, ihre Alterszeit so gesund wie die Fledermäuse zu verbringen, deren lange Lebenszeit aus einer guten Immunantwort und der Unterdrückung von Krebsentstehung resultiert.
Den Altersrekord unter Säugetieren hält bisher ein 211 Jahre alter Grönlandwal. Allerdings hängt das Alter bei Säugetieren allometrisch mit dem Körpergewicht zusammen, so dass größere Säugetiere normalerweise auch eine längere Lebenszeit besitzen. Fledermäuse hingegen sind die eigentlichen Rekordhalter - die Winzlinge können wahre Methusalems sein.
Die älteste bekannte freilebende Fledermaus wurde über 41 Jahre alt bei einem Gewicht von lediglich rund 7g. Die Große Bartfledermaus (Myotis brandtii) wird demnach 9,8-mal älter als man bei dieser Körpergröße annehmen würde.
Ihre extreme Langlebigkeit und die Tatsache, dass sie wenige Alterungserscheinungen zeigen, macht Fledermäuse außerordentlich spannend für Fragen nach den Mechanismen, die schädlichen Alterungseffekten zugrunde liegen.
Ein weltweites Team aus 32 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, zu denen auch Linus Günther, Mirjam Knörnschild, Frieder Mayer und Martina Nagy vom Museum für Naturkunde Berlin gehören, untersuchte Methylierungsmuster der DNA von 26 Fledermausarten mit dem Ziel epigenetische Veränderungen zu identifizieren, die mit dem Alter und der Langlebigkeit der Tiere assoziiert sind.
DNA-Methylierung bzw. -Demethylierung sind Mechanismen, bei denen Methylgruppen (CH3) an DNA gebunden oder davon entfernt werden. Der Methylierungsgrad bestimmter DNA-Regionen beeinflusst viele Prozesse in einem Organismus, wie zum Beispiel die Regulation von Genen, aber auch die Entstehung von Tumoren. Bei Menschen ist es schon länger möglich, basierend auf alterstypischen Veränderungen der Methylierung, das biologische Alter zu bestimmen.
„Der Datensatz zu 712 Fledermäusen bekannten Alters, den wir hier unter der Federführung des Erstautors Gerald Wilkinson zusammengetragen haben, ist absolut phänomenal“, erklärt Frieder Mayer vom Berliner Naturkundemuseum, „Das Alter von Fledermäusen lässt sich nicht an äußeren Merkmalen feststellen, sondern musste bisher über aufwendige Langzeitstudien ermittelt werden.
Die Ergebnisse dieser Studie erlauben nun, das genaue Alter von Fledermäusen über Analysen der Methylierungsmuster ihrer DNA zu bestimmen.“ Kollegin Martina Nagy ist begeistert von den Implikationen der Studie. "Exakte Altersbestimmungen bei wildgefangenen Fledermäusen durchführen zu können, ist phantastisch", stellt sie fest. "Dies wird unsere zukünftigen Forschungsvorhaben immens bereichern."
Fledermäuse werden nicht nur sehr alt, sie bleiben dabei auch gesund und erkranken nur selten an Krebs. Dies hängt unter anderem wahrscheinlich mit genetischen Anpassungen zur Unterdrückung von Tumorbildung zusammen.
Die aktuelle Studie bietet neue Evidenz dafür. Änderungen der Methylierung in DNA-Regionen, die mit Langlebigkeit assoziiert sind, betreffen bei Fledermäusen Gene des angeborenen Immunsystems und der Tumorbildung und ermöglichen wahrscheinlich auf diese Weise deren extreme Langlebigkeit.
„Die Erkenntnisse zu Anti-Aging Anpassungen könnten in der Medizin genutzt werden und Menschen ermöglichen, ihre Alterszeit so gesund wie die Fledermäuse zu verbringen.“ fügt Kollegin Mirjam Knörnschild hinzu.
Publikation: Studie in Nature Communications
