Onderzoekers hebben ontdekt dat mensen die ouder zijn dan 105 jaar over het algemeen een unieke genetische achtergrond hebben die hun lichaam efficiënter maakt in het repareren van DNA.
Dit is de eerste keer dat mensen met een ‘extreem lange levensduur’ hun gnomen zo gedetailleerd hebben laten decoderen; wat aanwijzingen geeft waarom ze zo lang leven en leeftijdsgerelateerde ziekten kunnen vermijden.
“Veroudering is een veel voorkomende risicofactor voor verschillende chronische ziekten en aandoeningen”, zegt Paolo Garagnani, universitair hoofddocent bij de afdeling Experimentele, Diagnostische en Speciale Geneeskunde aan de Universiteit van Bologna. Italië, en hoofdauteur van de studie. “We hebben ervoor gekozen om de genetica van een groep mensen die ouder zijn dan 105 jaar te bestuderen en ze te vergelijken met een groep jongere volwassenen uit hetzelfde gebied in Italië, aangezien mensen in deze jongere leeftijdsgroep die veel ouderdomsziekten vermijden het beste voorbeeld zijn van gezond ouder worden.”
Garagnani en collega’s, in samenwerking met verschillende onderzoeksgroepen in Italië en een onderzoeksteam onder leiding van Patrick Descombes bij Nestlé Research in Lausanne, Zwitserland, rekruteerden 81 personen van105 jaar of ouder en personen van 110 jaar of ouder van over het heel Italiaanseschiereiland. Ze vergeleken deze met 36 gezonde mensen uit dezelfde regio met een gemiddelde leeftijd van 68 jaar.
Ze namen bloedmonsters van alle deelnemers en voerden sequencing uit van het hele gnoom om te zoeken naar verschillen in de genen tussen de oudere en jongere groep. Vervolgens controleerden ze hun nieuwe resultaten met genetische gegevens van een andere eerder gepubliceerde studie waarin 333 Italianen ouder dan 100 jaar en 358 mensen rond de 60 jaar werden geanalyseerd.
Ze identificeerden vijf veelvoorkomende genetische veranderingen die vaker voorkwamen bij de groep 105 + / 110 +, tussen twee genen genaamd COA1 en STK17A. Toen ze dit vergeleken met de gepubliceerde gegevens, vonden ze dezelfde varianten bij mensen ouder dan 100 jaar. Gegevens verkregen uit computer analyses voorspelden dat deze genetische variabiliteit waarschijnlijk de expressie van drie verschillende genen moduleert.
De meest voorkomende genetische veranderingen hielden verband met een verhoogde activiteit van het STK17A-gen in sommige weefsels. Dit gen is betrokken op drie gebieden die belangrijk zijn voor de gezondheid van cellen: het coördineren van de reactie van de cel op DNA-schade, het aanmoedigen van beschadigde cellen om geprogrammeerde celdood te ondergaan en het beheren van de hoeveelheid gevaarlijke reactieve zuurstofsoorten in een cel. Dit zijn belangrijke processen die betrokken zijn bij het ontstaan en de groei van veel ziekten zoals kanker.
De meest voorkomende genetische veranderingen houden ook verband met een verminderde activiteit van het COA1-gen in sommige weefsels. Van dit gen is bekend dat het belangrijk is voor de juiste crosstalk tussen de celkern en mitochondria – de energieproductiefabrieken in onze cellen waarvan het disfunctioneren een sleutelfactor is bij veroudering.
Bovendien is hetzelfde gebied van het gnoom gekoppeld aan een verhoogde expressie van BLVRA in sommige weefsels – een gen dat belangrijk is voor de gezondheid van cellen vanwege zijn rol bij het elimineren van gevaarlijke reactieve zuurstofsoorten.
“Eerdere studies toonden aan dat DNA-herstel één van de mechanismen is die een langere levensduur van alle soorten mogelijk maken”, zegt Cristina Giuliani, Senior Assistant Professor bij het Laboratory of Molecular Anthropology, Department of Biological, Geological and Environmental Sciences, University of Bologna, en senior auteur van de studie. “We hebben aangetoond dat dit ook geldt voor mensen, en gegevens suggereren dat de natuurlijke diversiteit van mensen die de laatste decennia van hun leven hebben bereikt, gedeeltelijk verband houdt met genetische variabiliteit die 105 plussers het bijzondere vermogen geeft om cellulaire schade tijdens hun leven efficiënt te beheren.”
Het team heeft ook het aantal natuurlijk voorkomende mutaties gemeten dat mensen in elke leeftijdsgroep gedurende hun leven hadden verzameld. Ze ontdekten dat mensen van 105+ of 110+ een veel lagere mutatielast hadden in zes van de zeven geteste genen. Deze personen bleken de leeftijdsgerelateerde toename van verstorende mutaties te vermijden, en dit kan bijgedragen hebben aan de bescherming tegen ziekten zoals hartaandoeningen.
“Deze studie vormt de eerste sequentiebepaling van het hele gnoom met een extreem lange levensduur bij een hoge dekking waardoor we zowel naar erfelijke als natuurlijk voorkomende genetische veranderingen bij oudere mensen konden kijken”, zegt Massimo Delledonne, hoogleraar aan de Universiteit van Verona.
“Onze resultaten suggereren dat DNA-herstelmechanismen en een lage mutatielast in specifieke genen twee centrale mechanismen zijn die mensen die een extreem lange levensduur hebben bereikt hebben beschermd tegen ouderdomsziekten”, concludeert senior auteur Claudio Franceschi, emeritus hoogleraar immunologie aan de universiteit van Bologna.
Vertaling: Andre Teirlinck