Langlebigkeit & springende Gene: Warum kleine Hunde länger leben

Vergleicht man die Lebenserwartung verschiedener Säugerarten, gilt grob gesagt: Je größer das Tier, desto langlebiger. Eine Spitzmaus etwa wird meist nur 12 bis 18 Monate alt, manche Grönlandwale dagegen leben mehr als 200 Jahre. Innerhalb einer Art zeigt sich aber überraschenderweise eher der gegenteilige Zusammenhang: Ob Mäuse, Pferde, Hunde und möglicherweise auch Menschen – die kleineren Individuen sterben tendenziell später. Aber warum ist das so? Eine Studie eines Teams der Arizona State University an Hunden liefert nun eine neue überzeugende molekulare Erklärung. Offenbar verlieren größere Hunde früher die epigenetische Kontrolle über springende Gene, was mit einer beschleunigten biologischen Alterung einhergeht.

»Hunde sind ein außergewöhnlich gutes Modell in der Alternsforschung, weil sich die Lebenserwartung innerhalb einer einzigen Art so enorm unterscheidet«, sagt Noah Snyder-Mackler, der die Studie leitete. Laut einer Erhebung an mehr als 500 000 Hunden stirbt etwa ein Zwergdackel im Mittel mit 14, der riesige Mastiff dagegen schon mit 9 Jahren.

Die epigenetische Uhr tickt

Zur klassischen epigenetischen Regulation gehören an den DNA-Strang angehängte Methylgruppen, welche die Aktivität von Genen beeinflussen. Ihre Verteilung verändert sich im Lauf des Lebens abhängig vom Gesundheitszustand in charakteristischer Weise. Tatsächlich lässt sich am aktuellen Methylierungsmuster das »biologische« Alter einer Person erstaunlich gut abschätzen.

Das Team um Erstautor Blaise Mariner kartierte bei rund 860 Hunden aus dem Dog-Aging Project mehr als drei Millionen Methylierungsstellen und verglich diese mit dem Alter sowie den Gesundheitsdaten der Tiere. Hunde, deren epigenetische Uhr zu schnell tickte, hatten ein erhöhtes Sterberisiko.

Zudem konnte die Forschungsgruppe die mögliche Ursache dafür ausmachen, warum größere Hunde früher sterben. »Springende Gene« (Transposons) der Subgruppe der LINE-1-Elemente verlieren während des Alterns besonders viele Methylierungen; das hatte man schon beim Menschen beobachtet. Diese DNA-Abschnitte können Kopien von sich selbst an anderer Stelle im Genom einbauen und so die Sequenz der dortigen Gene zerschießen oder die Genregulation empfindlich stören – mit möglicherweise fatalen Folgen.

Normalerweise hält die Methylierung die Transposon-Aktivität in Schach. Was die Hunde-Studie so interessant macht, ist der Zusammenhang mit der Körpergröße: Große Hunderassen verloren pro Jahr rund 35 Prozent mehr LINE-1-Methylierung als kleine Rassen. »Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die schnellere Alterung großer Hunde zumindest teilweise darauf zurückgeht, dass diese ›springenden Gene‹ weniger gut unter Kontrolle gehalten werden«, erklärt Mariner.

Auch beim Menschen werden springende Gene als einer der Treiber des Alterns diskutiert. Ob sie dort ebenfalls mit der Körpergröße zusammenhängen, ist jedoch unklar. Eine Studie der University of Hawaii an rund 8000 japanischstämmigen US-Amerikanern hatte schon Jahre zuvor auf einen Langlebigkeitsvorteil für kleinere Männer hingedeutet, allerdings war der Effekt schwächer. Bei ihnen fand sich häufiger eine bestimmte Variante des »Langlebigkeitsgens« FOXO3, das Programme für Zellschutz, Reparatur und Stressabwehr aktiviert. Vielleicht lohnt sich hier ein erneuter Blick – auf den Methylierungsgrad von LINE‑1-Elementen.