SIRT1 hält springende Gene des Genoms in Schach
Die eigene DNA kann sich selbst schädigen. Abschnitte des Erbguts kopieren sich und setzen sich an anderer Stelle im Genom ein. Mit dem Alter verliert der Körper die Kontrolle über diesen Vorgang. Neue Forschungsergebnisse erklären, wie eine bekannte, mit Langlebigkeit verknüpfte Proteinfamilie diesen Prozess in Grenzen hält.
Transposable Elemente, auch springende Gene genannt, sind DNA-Abschnitte, die sich selbst kopieren und an neue Stellen im Genom einfügen können. Die bedeutendste Gruppe beim Menschen heißt LINE-1. Diese Elemente machen etwa ein Sechstel des menschlichen Genoms aus. Normalerweise werden sie durch Heterochromatin unterdrückt, eine dicht gepackte Form der DNA, die wie ein Riegel wirkt. Mit dem Altern lässt diese Unterdrückung nach, LINE-1-Elemente werden aktiver, und die Stabilität des Genoms nimmt ab.
Die Forschenden fanden heraus, dass das Protein SIRT1, ein Mitglied der Sirtuin-Familie (Proteine, die mit längerer Lebensdauer und Stressreaktionen in Verbindung gebracht werden), eine zentrale Rolle bei der Unterdrückung von LINE-1-Aktivität spielt. SIRT1 stabilisiert das Heterochromatin und hält die springenden Gene damit an ihrem Platz. Das liefert eine mechanistische Erklärung für eine seit Langem bekannte Beobachtung: dass Sirtuine offenbar vor bestimmten Aspekten des Alterns schützen.
Genomische Instabilität als Treiber des Alterns
Wenn LINE-1-Elemente außer Kontrolle geraten, schädigen sie das Genom. Diese Schäden gelten als anerkannter Auslöser zellulärer Seneszenz – also des Zustands, in dem Zellen aufhören, sich zu teilen, aber stoffwechselaktiv bleiben und Entzündungen fördern können – und werden mit Krebs in Verbindung gebracht. Da die Aktivität von SIRT1 mit dem Alter sinkt, schwindet auch die Kontrolle über LINE-1. Das erzeugt einen sich selbst verstärkenden Kreislauf: Weniger SIRT1 führt zu mehr genomischer Instabilität, die wiederum zu mehr Zellschäden führt.
Aus der Perspektive der Longevity-Forschung ist das bedeutsam, weil es einer seit Jahrzehnten untersuchten Proteinfamilie einen konkreten Wirkmechanismus zuordnet, der bislang im Dunkeln lag. Die Forschenden schlagen vor, dass eine Aktivierung von SIRT1 ein Weg sein könnte, genomische Instabilität beim Altern zu begrenzen. Klinische Anwendungen sind jedoch Spekulation und bedürfen weiterer Untersuchungen.
Was noch offen bleibt
Die Studie beschreibt einen molekularen Mechanismus. Ob eine gesteigerte SIRT1-Aktivität beim Menschen tatsächlich LINE-1 unterdrückt und das Altern verlangsamt, wurde in klinischen Studien bisher nicht gezeigt. Die Befunde sind mechanistische Belege, kein Therapienachweis.
Für eigene Recherchen: Suchbegriffe: LINE-1 transposable elements aging genome, sirtuin heterochromatin genomic stability, jumping genes cellular senescence