Wissenschaftler haben eine Uhr entwickelt, die Aufschluss darüber geben könnte, wie eine beschleunigte Alterung im Gehirn mit der Alzheimer-Krankheit und anderen Formen von Demenz in Verbindung gebracht werden könnte.
Während die zirkadiane Körperuhr unseren bevorzugten Schlaf- oder Wachrhythmus diktiert, könnte die epigenetische Uhr Aufschluss darüber geben, wie schnell Menschen altern und wie anfällig sie für Alterskrankheiten sind, sagen Forscher.
Wissenschaftler der University of Exeter verwendeten menschliche Hirngewebeproben, um die Uhr zu entwickeln, wodurch sie genauer wurde als frühere Versionen, die auf Blutproben oder anderen Geweben basierten.
„Das Forschungsgebiet der epigenetischen Uhren ist wirklich spannend und hat das Potenzial, uns dabei zu helfen, die mit dem Altern verbundenen Mechanismen zu verstehen“, sagte Professor Jonathan Mill, der das Forschungsteam leitete.
„Unsere neue Uhr wird uns helfen, die beschleunigte Alterung im menschlichen Gehirn zu erforschen. Da wir Gehirnproben verwenden, ist dies eindeutig kein Modell, das bei lebenden Menschen verwendet werden kann, um zu sagen, wie schnell sie altern werden. Wir können es jedoch auf gespendetes Gehirngewebe anwenden, um mehr über die Faktoren zu erfahren, die an Gehirnerkrankungen wie Demenz beteiligt sind.“
Das Team analysierte einen epigenetischen Marker – der Gene an- oder ausschaltet – bekannt als DNA-Methylierung im menschlichen Kortex, einer Gehirnregion, die an der Wahrnehmung beteiligt und an Krankheiten wie der Alzheimer-Krankheit beteiligt ist.
Sie identifizierten 347 DNA-Methylierungsstellen, die das Alter im menschlichen Kortex optimal vorhersagen, wenn sie in Kombination analysiert werden.
Die Forscher testeten ihr Modell dann in einer separaten Sammlung von 1.221 menschlichen Gehirnproben aus der Kohorte Brains for Dementia Research (BDR), die von der Alzheimer’s Society und Alzheimer’s Research UK finanziert wird, sowie in einem Datensatz von 1.175 Blutproben.
Methylierungsdaten wurden verwendet, um Biomarker des Alterns zu entwickeln, die als epigenetische Uhren bezeichnet werden. Diese Uhren wurden häufig verwendet, um Unterschiede zwischen dem chronologischen Alter und dem biologischen Alter bei Gesundheit und Krankheit, einschließlich Neurodegeneration, Demenz und anderen Gehirnphänotypen, zu identifizieren, sagen die Forscher.
„Unsere neue epigenetische innere Uhr hat frühere Modelle bei der Vorhersage des biologischen Alters im menschlichen Gehirn deutlich übertroffen“, sagte Gemma Shireby, die Erstautorin der Forschung im Rahmen ihrer Promotion an der University of Exeter.
„Unsere Studie unterstreicht die Bedeutung der Verwendung von Gewebe, das für den Mechanismus relevant ist, den Sie bei der Entwicklung epigenetischer Uhrenmodelle erforschen möchten. In diesem Fall stellt die Verwendung von Hirngewebe sicher, dass die epigenetische Uhr richtig kalibriert ist, um Demenz zu untersuchen.“
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Brain veröffentlicht , und finanziert von der Alzheimer's Society.