Die neun molekularen Merkmale des Alterns

Der Alterungsprozess des menschlichen Organismus ist durch einen fortschreitenden Verlust der physiologischen Integrität gekennzeichnet. Dieser führt zu Funktionseinschränkungen sowie einer erhöhten Anfälligkeit für den Tod. Neurodegenerative, kardiovaskuläre, metabolische und onkologische Erkrankungen können sich als Folge dessen ihren Weg bahnen. Wissenschaftlichen Studien zufolge wird die Geschwindigkeit des Alterns durch evolutionär festgelegte genetische Pfade und biochemische Prozesse gesteuert. Hierzu zählen Telomerverschleiß, genomische Instabilität, Verlust der Proteostase, epigenetische Veränderungen, gestörte Nährstoffsensitivität, mitochondriale Dysfunktion, Zellseneszenz, Stammzellenerschöpfung und veränderte interzelluläre Kommunikation.^1,3

Somatische Mutationen akkumulieren im Alter

Campbell führte dem Auditorium die Allokationstheorie vor Augen. Diese besagt, dass innerhalb des menschlichen Körpers nach dem Reproduktionsalter andere Schwerpunkte gelegt werden. Erhaltungsprozesse konkurrieren mit Fertilität und Wachstumsprozessen im Körper um die vorhandenen Ressourcen. Hinsichtlich des Alterungsprozesses käme es zu einer Akkumulation somatischer Mutationen, betonte Campbell. Er führte hierfür stichpunktartig einige Beispiele auf:

Im Laufe des Lebens konnten verschiedene Forschungsgruppen eine lineare Zunahme von somatischen Mutationen in den unterschiedlichen Organsystemen des menschlichen Körpers beobachten. Selbst in differenzierten bzw. in postmitotischen Zellen wie Lymphoidzellen bzw. Neuronen konnte eine Zunahme an Mutationen mit zunehmendem Alter beobachtet werden.¹

Mutationen starten ab dem Zeitpunkt der Empfängnis

Bereits während der fetalen Entwicklung kommt es zu somatischen Mutationen. Dies konnte die Forschungsgruppe um Spencer Chapman, zu der Campbell gehörte, beobachten. Sie fanden heraus, dass bei gesunden Föten einzelne hämatopoetische Vorläufer bis 18 Wochen nach der Empfängnis eine große Anzahl somatischer Mutationen erwarben. Campbell und seine wissenschaftlichen Kolleginnen und Kollegen stellten die Hypothese auf, dass die somatische Mutationsrate während der 2.-3. Zellteilung nach Empfängnis bei bereits 1-2 Mutationen liegen musste.^1,4

Driver-Mutationen starten ab dem Zeitpunkt der Empfängnis

Führen somatische Mutation zu einem Wachstumsvorteil einer Tumorzelle, indem sie in entscheidenden Bereichen innerhalb der Signaltransduktion auftreten, so spricht man von Driver-Mutationen. Sie wirken im passenden Microenvironment proliferationsfördernd und können in einer klonalen Expansion resultieren. Campbell hob in seinem Vortrag hervor, dass verschiedene Forschungsgruppen eine Zunahme von Driver-Mutationen mit fortschreitendem Alter beobachten konnten.¹

Somatische Mutationen sind ein Teil des menschlichen Lebens und begleiten den Menschen vom Anfang bis zum Ende. Hierbei korreliert die somatische Mutationsrate mit dem Alter. Das Auftreten von Driver-Mutationen fördert die Proliferation von Tumorzellen und kann in unterschiedlichen onkologischen Krankheitsbildern resultieren.¹

Campbell, Peter, Dr. med., Special lecture: Somatic mutations in ageing and disease, 28. Jahrestagung der European Hematology Association (EHA) in Frankfurt, 8-15 Juni 2023.
https://www.sanger.ac.uk/group/cancer-genome-project/
López-Otín C. et al. (2013). The hallmarks of aging. Cell. 2013 Jun 6;153(6):1194-217.
Spencer Chapman M, Ranzoni AM, Myers B, Williams N, Coorens THH, Mitchell E, Butler T, Dawson KJ, Hooks Y, Moore L, Nangalia J, Robinson PS, Yoshida K, Hook E, Campbell PJ, Cvejic A. Lineage tracing of human development through somatic mutations. Nature. 2021 Jul;595(7865):85-90.

Somatische Mutationen begleiten den Menschen vom Anfang bis zum Ende

Der Alterungsprozess des menschlichen Organismus führt zu Funktionsverlusten und erhöhter Krankheitsanfälligkeit. Somatische Mutationen spielen eine große Rolle bei neurodegenerativen Erkrankungen und Krebs.