Das Gedächtniszentrum altert durch DNA-Umstrukturierung
Der Hippocampus, das Gedächtniszentrum des Gehirns, verändert sich mit dem Alter nicht nur in seiner Aktivität, sondern auch in der räumlichen Organisation seiner DNA. Eine neue Studie kartiert diese Veränderungen im Detail und stellt einen Zusammenhang mit kognitivem Abbau her.
Die DNA im Zellkern ist eng gefaltet. Die dreidimensionale Struktur dieser Faltung bestimmt zu einem großen Teil, welche Gene an- oder abgeschaltet werden. Mit zunehmendem Alter verschiebt sich diese Struktur, und mit ihr verändert sich die Genaktivität. Dass dieser Vorgang auch im menschlichen Gehirn stattfindet, wurde nun erstmals anhand von menschlichem Hippocampus-Gewebe eingehend untersucht.
Die Studie, veröffentlicht in Science, kombinierte zwei Methoden: epigenetisches Profiling (Messung chemischer Modifikationen an der DNA) und 3D-Genomkartierung (Messung räumlicher Kontakte zwischen DNA-Regionen). Gemeinsam zeigen sie, wie sich die räumliche Organisation des Genoms im Hippocampus im Laufe des Alterns verändert.
Gedächtnisrelevante Gene werden weniger zugänglich
Die Forschenden stellten fest, dass DNA-Regionen, die an der synaptischen Funktion beteiligt sind (also an den Verbindungen zwischen Gehirnzellen), mit zunehmendem Alter weniger zugänglich werden. Gleichzeitig verschieben sich die räumlichen Kontakte zwischen DNA-Regionen, was darauf hindeutet, dass die Genregulation im alternden Hippocampus strukturell verändert ist. Es handelt sich dabei um Korrelationen, keine bewiesenen Kausalzusammenhänge. Ob diese Veränderungen den kognitiven Abbau verursachen oder aus ihm resultieren, ist noch nicht geklärt.