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Das Altern ist ein komplexer Vorgang, der dazu führt, dass unsere Körperzellen und Organe im Laufe der Zeit weniger effektiv arbeiten. Dadurch entsteht ein höheres Risiko für Krankheiten und schließlich für den Tod. Wissenschaftliche Fortschritte und eine bessere Ernährung haben die durchschnittliche Lebensspanne der Menschen erhöht. Dennoch ist ein großer Teil (etwa 40 %) unserer Lebenserwartung genetisch festgelegt und kann innerhalb von Familien weitergegeben werden.
Eine wichtige Rolle spielen dabei bestimmte Gene und Signalwege, die unseren Alterungsprozess beeinflussen. Ein Beispiel dafür sind Gene, die für die Reparatur unserer Erbsubstanz (DNA) zuständig sind. Unsere DNA kann durch Stress, Chemotherapie oder Strahlung beschädigt werden. Wenn diese Schäden nicht richtig repariert werden, kann das zu Zelltod oder Krankheiten führen. Weitere Faktoren sind epigenetische Veränderungen, wie DNA-Methylierung oder Veränderungen an den sogenannten Histonen, die die Verpackung der DNA in der Zelle beeinflussen.
Zusätzlich scheint auch unsere Lebensweise eine Rolle zu spielen. So kann eine kalorienreduzierte Ernährung den Stoffwechsel positiv beeinflussen und damit das Leben verlängern. Interessant ist außerdem, dass einige Studien Antioxidantien als potenziell vorteilhaft für bestimmte „Langlebigkeits-Gene“ ansehen. Bei Experimenten mit Fruchtfliegen und auch in Studien mit Menschen ließen sich positive Effekte auf die Lebensspanne beobachten. Darüber hinaus wurden verschiedene Signalwege wie DAF-16/FOXO, TOR und JNK untersucht. Diese steuern wichtige Prozesse in unseren Zellen und können bei ihrer Aktivierung oder Hemmung das Altern beeinflussen.
Insgesamt tragen viele Faktoren zu unserer Lebensdauer bei. Neben Genen und epigenetischen Prozessen sind der persönliche Lebensstil und Umweltbedingungen entscheidend. Die Forschung versucht daher, die Wechselwirkungen zwischen unseren Genen und äußeren Einflüssen besser zu verstehen, um eines Tages neue Therapien oder Empfehlungen zu entwickeln, die ein längeres und gesünderes Leben ermöglichen können.
In dieser Blogserie werden wir einige der 51 Langlebigkeitsgene genauer betrachten.
Gene und ihre Rolle bei der Lebensspanne
Nr. | Gen | Protein | Hauptfunktion | Veränderungen mit dem Alter/Erkrankungen |
---|---|---|---|---|
1 | APOE | Apolipoprotein E | Regulierung des Cholesterinspiegels, Lymphozyten-Proliferation | Alzheimer, Arteriosklerose |
2 | P53 | Tumorprotein p53 | Tumorsuppressor, Transkriptionsaktivierung | Krebs |
3 | SIRT1 | Sirtuin 1 | Energiestoffwechsel, DNA-Schadensantwort | Alterung, Krebs |
4 | DAF-16 | FOXO1 Transkriptionsfaktor | Zellzyklus-Arrest, Apoptose | – |
5 | CHRNA3 | Nikotinischer Rezeptor, Alpha-3-Subunit | Reaktion auf Nikotin, Alkohol, Sucht | Verminderte Nervenreaktionen |
6 | SH2B3 | SH2B Adaptorprotein 3 | Multifunktionales Protein | Insulinresistenz, Krebs |
7 | CDKN2A | Zyklinabhängiger Kinaseinhibitor 2A | Zellzykluskontrolle, Stoffwechselregulation | Typ-2-Diabetes, Fettleibigkeit |
8 | ELOVL2 | Fettsäuresynthase | Lipidspeicherung, Apoptose durch Glucolipotoxizität | – |
9 | WRN | Werner-Protein | Schutz der DNA vor oxidativem Stress | Krebs, Osteoporose, frühzeitiges Altern |
10 | PON1 | Paraoxonase 1 | Entgiftung, Schutz vor Arteriosklerose | Herz-Kreislauf-Erkrankungen |
11 | SOD2 | Superoxiddismutase 2 | Schutz vor oxidativem Stress, ROS-Scavenger | Alzheimer, Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen |
12 | LMNA | Lamin A | Regulation antioxidativer Gene, Schutz der Kardiomyozyten | Beschleunigtes Altern |
13 | CETP | Cholesterylester-Transferprotein | Lipoprotein-Metabolismus | Herz-Kreislauf-Erkrankungen |
14 | APOC3 | Apolipoprotein C3 | Lipidtransport, Glukosestoffwechsel, neuronale Signalübertragung | Insulinresistenz, Alzheimer |
15 | MTP | Mikrosomales Triglyceridtransferprotein | Cholesterinsynthese, Lipidtransport, Lipoprotein-Homöostase | Stoffwechselerkrankungen |
16 | PIK3CA | Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI3K) | Neuronale Differenzierung und Überleben | Krebs |
17 | DAF-2 | Insulinähnlicher Wachstumsfaktor-1-Rezeptor | Anabolismus, Mitogenese | Krebs |
18 | PIMT | Protein-L-Isoaspartyl-Methyltransferase | Intrazelluläre Signalübertragung | Epilepsie |
19 | GH1 | Wachstumshormon | Wachstum, Insulinähnliche Wachstumsfaktor-Interaktion | Chronische Nierenerkrankung |
20 | KLOTHO | Alpha-Klotho | Schutz vor Altern, Organprotektion, Phosphathomöostase | Chronische Nieren- und Gefäßerkrankungen |
21 | CREB | cAMP-Response-Element-Bindungsprotein | Neuronenschutz, Gedächtnis, Triglyceridstoffwechsel | Alzheimer |
22 | MAPK | Mitogen-aktivierte Proteinkinase | Immunsystem, Stresssignalisierung | Alzheimer, Parkinson, Herzkrankheiten |
23 | EGFR | Epidermaler Wachstumsfaktorrezeptor | Nervensystemphysiologie, Signalübertragung | Krebs |
24 | NF-kB | Nukleärer Faktor kappa B | Immunantwort, Modulator | Krebs, Immunkrankheiten |
25 | PLC-β | Phospholipase C Beta | Signalübertragung, Gehirnaktivität | Neurodegenerative Erkrankungen |
26 | MSR-A | Methioninsulfoxid-Reduktase A | Reparatur von oxidiertem Methionin | Krebs, neurodegenerative Erkrankungen |
27 | MEMO1 | Mediator für Zellmigration | Zellbewegung, neuronale Entwicklung | Krebs, neurologische Störungen |
28 | NEIL1 | DNA-Glycosylase | DNA-Reparatur, Schutz vor oxidativem Stress | Alzheimer |
29 | PPARγ2 | Peroxisomen-Proliferator-aktivierter Rezeptor Gamma 2 | Adipogenese, Lipidstoffwechsel | Herz-Kreislauf-Erkrankungen |
30 | EIF3K | Eukaryotischer Translationsinitiationsfaktor 3 Subunit K | Regulation der Apoptose | Lebensverlängerung bei C. elegans |
31 | ATM | ATM Serin/Threonin-Kinase | Antwort auf genotoxischen Stress | Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen |
32 | BCL2 | B-Zell-Lymphom 2 | Regulation des Zellüberlebens, Autophagie | Huntington, COPD |
33 | CDC42 | Zellzyklus 42 | Funktion der Brustdrüsen, genomische Stabilität | Altern |
34 | DGAT1 | Diacylglycerol-O-Acyltransferase 1 | Triglyceridstoffwechsel | Stoffwechselstörungen |
35 | EGR1 | Frühwachstumsantwort 1 | Stressantwort | Krebs |
36 | FGF23 | Fibroblasten-Wachstumsfaktor 23 | Phosphat- und Vitamin-D-Stoffwechsel | Chronische Nierenerkrankung |
37 | FGF21 | Fibroblasten-Wachstumsfaktor 21 | Lipolyse im Fettgewebe | Herz-Kreislauf-Erkrankungen |
38 | FN3KRP | Fructosamin-3-Kinase-verwandtes Protein | Zellwartung und Lebensfähigkeit | – |
39 | PGP | Phosphoglykolat-Phosphatase | Zwischenstoffwechsel | Herz-Kreislauf-Erkrankungen |
40 | IRS1 | Insulinrezeptor-Substrat 1 | Insulinsignalübertragung | Alzheimer, Herzkrankheiten |
41 | BMI1 | Polycomb-Komplex-Protein BMI-1 | Regulation der Chromatinstruktur, DNA-Schadensantwort | Blutkrebs |
42 | NRG-1 | Neuregulin 1 | Signalübertragung im Herz-Kreislauf-System | Schizophrenie |
43 | STAT | Signalüberträger und Aktivator der Transkription | Zelluläre Signalübertragung | Autoimmunerkrankungen, Krebs |
44 | E2F1 | E2F Transkriptionsfaktor 1 | Stoffwechselregulation, Immunantwort | Krebs |
45 | VEGF-A | Vaskulärer Endothelialer Wachstumsfaktor A | Signalübertragung | Krebs |
46 | XME | Xenobiotische Metabolisierende Enzyme | Abbau von Fremdstoffen | – |
47 | MYC | Proto-Onkogen-Protein Myc | Gewebereparatur, Immunsystem | Krebs |
48 | CXCR4 | C-X-C-Chemokinrezeptor Typ 4 | Funktion des Knochenmarks | Krebs |
49 | SIR-2 | Silent Information Regulator 2 | Verlängerung der Lebensspanne bei Drosophila | Herzversagen, Neurodegeneration |
50 | ERK | Extrazellulär-Signalregulierte Kinase | Signalübertragung | Leukämie |
51 | SLC31 | Kupfertransporter | Immunstörungen | Mehrere Krankheiten |
Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8836117
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