Kieler Forschende entdecken neue Aspekte des „Langlebigkeits-Gens“ FOXO3

Bereits 2009 bestätigten Mitglieder des Exzellenzclusters „Entzündungsforschung“, dass FOXO3 ein „Langlebigkeits-Gen“ ist. In einer neuen Studie, die jetzt in der Fachzeitschrift Nature Communications erscheint, konnte das Kieler Forschungsteam nun erstmals zeigen, welche
Veränderungen in der Basensequenz des Gens zu einer besonders langen
Lebenszeit beitragen. Aber nicht nur die genetischen Voraussetzungen,
sondern auch die Umwelt- und Ernährungsbedingungen unter denen Menschen
leben entscheiden darüber, wie alt diese werden. Es scheint, dass die
lebensverlängernden Effekte von FOXO3 vor allem dann zum Tragen kommen, wenn das Nahrungsangebot nicht zu reichhaltig ist.

Das Gen FOXO3 fördert bei Menschen die Langlebigkeit. Dies
wiesen Forschende unter der Leitung von Professorin Almut Nebel vom
Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) an der
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel bereits 2009 für die deutsche
Bevölkerung nach. Doch bisher war nicht bekannt, welche Veränderungen im FOXO3-Gen in einer überdurchschnittlich langen Lebenszeit
resultieren. Diese Wissenslücke konnten die Fachleute jetzt schließen.
„Wir können mit unseren neuen Daten zeigen, dass insbesondere zwei
Varianten im Gen FOXO3 ein langes Leben fördern“, fassen die
Erstautorinnen Dr. Friederike Flachsbart und Dr. Janina Dose vom IKMB
die neuesten Erkenntnisse zusammen. „Diese Veränderungen fanden wir
häufiger bei Hundertjährigen als bei Menschen zwischen 60 und 75
Jahren.“ Die Fachleute untersuchten in der aktuellen Studie nicht nur
Deutsche, sondern verglichen ihre Ergebnisse auch mit Daten aus Dänemark
und Frankreich. Dabei ähnelten sich die genetischen Muster der
Hundertjährigen stark. Die identifizierten Varianten führen
wahrscheinlich über eine erhöhte Expression des FOXO3 Gens zur Langlebigkeit; einen ähnlichen Mechanismus kennt man auch von Würmern, Fliegen und Mäusen.

Neben der Genetik beeinflussen aber auch weitere Faktoren ein langes Leben. Denn FOXO3 spielt eine sehr wichtige Rolle im Insulinstoffwechsel. Hier reagiert
das Gen insbesondere auf ernährungsbedingten Stress, also Hunger oder
Überfluss. Die Forschenden gehen davon aus, dass die beiden
Langlebigkeitsvarianten in FOXO3 unter normalen und
nährstoffarmen Bedingungen zu einer höheren Expression des Gens führen.
„Unsere experimentellen Daten legen nahe, dass für unser heutiges
Ernährungsverhalten, das eher durch ein Zuviel als durch ein Zuwenig
gekennzeichnet ist, die jetzt nachgewiesenen Veränderungen im
Langlebigkeits-Gen eher ein Nachteil sein könnten“, vermutet
Studienleiterin Nebel. Denn die Ernährung der Menschen habe sich in
relativ kurzer Zeit extrem stark verändert.

Ein Vergleich mit publizierten Daten aus menschlichen Skeletten der
Jungsteinzeit, also von vor etwa 7.000 Jahren, zeigt eine spannende
Entwicklung: In dieser Zeit kamen die beiden Langlebigkeitsvarianten des FOXO3 in der Bevölkerung deutlich häufiger vor als heute. Ein
möglicher Grund ist die erhebliche Veränderung der
Nahrungszusammensetzung. Denn vor rund 7.000 Jahren wurden die Menschen
in Europa sesshaft und begannen, beispielsweise mehr Kohlenhydrate und
tierisches Eiweiß in Form von Milch oder Fleisch zu sich zu nehmen.
Vermutlich wurden dann im Laufe der Jahrtausende die beiden
Langlebigkeitsvarianten des FOXO3 seltener, da sie ihren
Trägern infolge des veränderten Ernährungsverhaltens keinen Fitness- und
Überlebensvorteil mehr boten. Als kommende Fragestellung möchte die
Biologin Nebel in Zusammenarbeit mit Kieler Kollegen neben verschiedenen
Eiweißkomponenten auch weitere Nahrungsbestandteile analysieren: „Wir
möchten als nächstes untersuchen, welchen Einfluss die beiden
Langlebigkeitsvarianten in Wechselwirkung mit Nährstoffen wie Zucker und
Fetten auf die Aktivität von FOXO3 haben.“