Die Genetik des Alterns: 51 Schlüsselgene

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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.GenProteinHauptfunktionVeränderungen mit dem Alter/Erkrankungen
1APOEApolipoprotein ERegulierung des Cholesterinspiegels, Lymphozyten-ProliferationAlzheimer, Arteriosklerose
2P53Tumorprotein p53Tumorsuppressor, TranskriptionsaktivierungKrebs
3SIRT1Sirtuin 1Energiestoffwechsel, DNA-SchadensantwortAlterung, Krebs
4DAF-16FOXO1 TranskriptionsfaktorZellzyklus-Arrest, Apoptose
5CHRNA3Nikotinischer Rezeptor, Alpha-3-SubunitReaktion auf Nikotin, Alkohol, SuchtVerminderte Nervenreaktionen
6SH2B3SH2B Adaptorprotein 3Multifunktionales ProteinInsulinresistenz, Krebs
7CDKN2AZyklinabhängiger Kinaseinhibitor 2AZellzykluskontrolle, StoffwechselregulationTyp-2-Diabetes, Fettleibigkeit
8ELOVL2FettsäuresynthaseLipidspeicherung, Apoptose durch Glucolipotoxizität
9WRNWerner-ProteinSchutz der DNA vor oxidativem StressKrebs, Osteoporose, frühzeitiges Altern
10PON1Paraoxonase 1Entgiftung, Schutz vor ArterioskleroseHerz-Kreislauf-Erkrankungen
11SOD2Superoxiddismutase 2Schutz vor oxidativem Stress, ROS-ScavengerAlzheimer, Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen
12LMNALamin ARegulation antioxidativer Gene, Schutz der KardiomyozytenBeschleunigtes Altern
13CETPCholesterylester-TransferproteinLipoprotein-MetabolismusHerz-Kreislauf-Erkrankungen
14APOC3Apolipoprotein C3Lipidtransport, Glukosestoffwechsel, neuronale SignalübertragungInsulinresistenz, Alzheimer
15MTPMikrosomales TriglyceridtransferproteinCholesterinsynthese, Lipidtransport, Lipoprotein-HomöostaseStoffwechselerkrankungen
16PIK3CAPhosphatidylinositol-3-Kinase (PI3K)Neuronale Differenzierung und ÜberlebenKrebs
17DAF-2Insulinähnlicher Wachstumsfaktor-1-RezeptorAnabolismus, MitogeneseKrebs
18PIMTProtein-L-Isoaspartyl-MethyltransferaseIntrazelluläre SignalübertragungEpilepsie
19GH1WachstumshormonWachstum, Insulinähnliche Wachstumsfaktor-InteraktionChronische Nierenerkrankung
20KLOTHOAlpha-KlothoSchutz vor Altern, Organprotektion, PhosphathomöostaseChronische Nieren- und Gefäßerkrankungen
21CREBcAMP-Response-Element-BindungsproteinNeuronenschutz, Gedächtnis, TriglyceridstoffwechselAlzheimer
22MAPKMitogen-aktivierte ProteinkinaseImmunsystem, StresssignalisierungAlzheimer, Parkinson, Herzkrankheiten
23EGFREpidermaler WachstumsfaktorrezeptorNervensystemphysiologie, SignalübertragungKrebs
24NF-kBNukleärer Faktor kappa BImmunantwort, ModulatorKrebs, Immunkrankheiten
25PLC-βPhospholipase C BetaSignalübertragung, GehirnaktivitätNeurodegenerative Erkrankungen
26MSR-AMethioninsulfoxid-Reduktase AReparatur von oxidiertem MethioninKrebs, neurodegenerative Erkrankungen
27MEMO1Mediator für ZellmigrationZellbewegung, neuronale EntwicklungKrebs, neurologische Störungen
28NEIL1DNA-GlycosylaseDNA-Reparatur, Schutz vor oxidativem StressAlzheimer
29PPARγ2Peroxisomen-Proliferator-aktivierter Rezeptor Gamma 2Adipogenese, LipidstoffwechselHerz-Kreislauf-Erkrankungen
30EIF3KEukaryotischer Translationsinitiationsfaktor 3 Subunit KRegulation der ApoptoseLebensverlängerung bei C. elegans
31ATMATM Serin/Threonin-KinaseAntwort auf genotoxischen StressKrebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen
32BCL2B-Zell-Lymphom 2Regulation des Zellüberlebens, AutophagieHuntington, COPD
33CDC42Zellzyklus 42Funktion der Brustdrüsen, genomische StabilitätAltern
34DGAT1Diacylglycerol-O-Acyltransferase 1TriglyceridstoffwechselStoffwechselstörungen
35EGR1Frühwachstumsantwort 1StressantwortKrebs
36FGF23Fibroblasten-Wachstumsfaktor 23Phosphat- und Vitamin-D-StoffwechselChronische Nierenerkrankung
37FGF21Fibroblasten-Wachstumsfaktor 21Lipolyse im FettgewebeHerz-Kreislauf-Erkrankungen
38FN3KRPFructosamin-3-Kinase-verwandtes ProteinZellwartung und Lebensfähigkeit
39PGPPhosphoglykolat-PhosphataseZwischenstoffwechselHerz-Kreislauf-Erkrankungen
40IRS1Insulinrezeptor-Substrat 1InsulinsignalübertragungAlzheimer, Herzkrankheiten
41BMI1Polycomb-Komplex-Protein BMI-1Regulation der Chromatinstruktur, DNA-SchadensantwortBlutkrebs
42NRG-1Neuregulin 1Signalübertragung im Herz-Kreislauf-SystemSchizophrenie
43STATSignalüberträger und Aktivator der TranskriptionZelluläre SignalübertragungAutoimmunerkrankungen, Krebs
44E2F1E2F Transkriptionsfaktor 1Stoffwechselregulation, ImmunantwortKrebs
45VEGF-AVaskulärer Endothelialer Wachstumsfaktor ASignalübertragungKrebs
46XMEXenobiotische Metabolisierende EnzymeAbbau von Fremdstoffen
47MYCProto-Onkogen-Protein MycGewebereparatur, ImmunsystemKrebs
48CXCR4C-X-C-Chemokinrezeptor Typ 4Funktion des KnochenmarksKrebs
49SIR-2Silent Information Regulator 2Verlängerung der Lebensspanne bei DrosophilaHerzversagen, Neurodegeneration
50ERKExtrazellulär-Signalregulierte KinaseSignalübertragungLeukämie
51SLC31KupfertransporterImmunstörungenMehrere 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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