Genetisk kobling: Spis mindre, og lev længere

Man har længe vidst, at der er en biologisk sammenhæng mellem faste og et langt liv - jo mere du faster, jo længere lever du.

Blandt andet mener forskere, at det kan være en medvirkende årsag til, at japanere lever så længe, som de gør. De spiser simpelthen mindre end os andre.

Nu har en amerikansk-dansk forskergruppe endelig fundet en genetisk kobling mellem faste og et langt liv, og det giver en helt ny indsigt i kroppens aldringsprocesser og i forskellige sygdomme, eksempelvis stofskiftesygdomme.

Forskningen kan åbne for helt nye muligheder for at forstå og behandle de forskellige sygdomme.

»Vi taler jo ikke om, at vi er på trinnet til at kunne stoppe folk fra at blive gamle, men vi er nu blevet klogere på de processer, som har med aldring og stofskifte at gøre. På sigt kan vi potentielt ændre på processerne og afhjælpe forskellige sygdomme. Blandt andet er en behandling for muskelsvind i gang med at blive godkendt i FDA (det amerikanske sundhedsvæsen, red.), og det er de samme processer, som vi her har fået en større indsigt i,« fortæller en af de danske forskere bag det nye studie, professor Brage Storstein Andresen fra Institut for Biokemi og Molekylær Biologi ved Syddansk Universitet.

Det nye studie er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature.

Husholdningsprotein spiller overraskende stor rolle

Jørgen Kjems er professor og centerleder for Institut for Molekylærbiologi og Genetik – Genekspression og Genmedicin, og han har læst det nye studie.

Ifølge ham er studiet interessant og til dels også overraskende, da det belyser, at et relativt almindeligt protein har stor effekt på de processer, som kobler faste og alderdom. Hvis et enkelt protein ikke fungerer korrekt, ældes organismen meget hurtigere end ellers.

»Det er vigtigt, at den her proces fungerer korrekt, og her ser det ud til, at det her protein spiller en meget vigtig rolle i at kompensere for de forringelser, som sker over tid. Det nye er, at et husholdningsprotein, som er ret grundlæggende, er med i den her proces. Det er overraskende,« siger Jørgen Kjems.

Professoren fortæller, at man i lang tid har kendt til koblingen mellem faste og et langt liv – også i mennesker.

I den nye forskning har de danske og amerikanske forskere studeret blandt andet orme, og det er ifølge Jørgen Kjems ikke helt tosset, da man før har fundet mange ligheder mellem ormene og mennesker, når det gælder blandt andet cellernes metabolisme, hvilket er helt centralt for muligheden for et langt liv.

»Ormene er en god model for at forstå, hvad der også sker i mennesker. Når det så er sagt, er der selvfølgelig behov for, at disse mekanismer også studeres i højerestående dyr, før vi kan forestille os, at man kan bruge den her forståelse til noget medicinsk,« siger Jørgen Kjems.

Alder afgøres af kroppens klippe-klistre-arbejde

Det nye forskningsprojekt handler om splejsning. Det vil sige den proces, hvori kroppens celler klipper og klistrer i arvematerialets proteinopskrift for at få præcis de ønskede proteiner.

Fejl i splejsningen kan lede til forskellige sygdomme, eksempelvis muskelsvind, da fejl i splejsningsprocessen gør, at DNA ikke kan blive oversat til de nødvendige proteiner.

Tidligere forskning har peget på, at splejsningens effektivitet måske bliver dårligere med alderen, og nu viser det nye forskningsresultat, at splejsningens effektivitet har en direkte indflydelse på livslængde. Jo dårligere splejsningen er, des kortere bliver livet, viser studiet.

Desuden viser det nye forskningsresultat, at faste bevarer splejsningens effektivitet over tid, og da effektiviteten forbliver høj, lever man også længere.

»Det er første gang, at man videnskabeligt kobler splejsningens effektivitet til livslængde,« fortæller Brage Storstein Andresen.

Fastende orme lever længere

I det nye forskningsarbejde har de danske forskere sammen med kollegaer fra Harvard University i USA undersøgt blandt andet rundorme.

På Harvard gav de amerikanske forskere rundormene et lille kunstigt gen, som farvede cellerne enten røde eller grønne, alt efter hvor effektiv ormenes splejsningsproces var.

Efterfølgende gav forskerne én gruppe orme rigeligt med mad, mens en anden gruppe blev sat til at faste.

»Her kunne vi se, at når ormene fastede, bevarede de en høj effektivitet i deres splejsning, mens de andre orme, som fik rigeligt med mad, fik en formindsket effektivitet i deres splejsning over tid. Man kan sige, at splejsningen blandt de fastende orme forblev ’ung’, mens splejsningen blandt de andre orme blev ’gammel’,« forklarer Brage Storstein Andresen.

For at bekræfte dette fund delte forskerne orme, der fik rigeligt med mad, i to grupper, alt efter hvor effektivt de splejsede, mens de var unge. Herefter holdt de øje med dem, indtil de døde.

Resultatet af den undersøgelse viste – helt i overensstemmelse med forskernes formodning – at de rundorme, som havde haft en mere effektiv splejsningsproces, mens de var unge, levede længere end den anden gruppe orme.

Essentielt protein styrer splejsningsproces

Forskerne undersøgte også, hvilke proteiner der er involveret i koblingen mellem splejsning, faste og alder.

Her fandt de ud af, at proteinet SF1 er det definerende gen, når vi taler om at faste for at leve længere.

Når forskerne slukkede for SF1, hjalp det ikke længere på rundormenes livslængde at faste. I overensstemmelse hermed kunne forskerne også forøge rundormenes livslængde med 15-30 procent, hvis de kunstigt forøgede mængden af SF1-proteinet i ormene.

»Dette protein er helt essentielt for at styre splejsningsprocessen, og det er dermed også essentielt for at nedsætte aldringsprocessen gennem faste. Hvis proteinet ikke fungerer korrekt, kan man faste, lige så tosset man vil, men det vil ikke have en effekt på aldringen,« fortæller Brage Storstein Andresen.

Gælder også menneskeceller

Det danske bidrag til det nye forskningsresultat omhandler flere punkter.

For det første har forskerne fra Syddansk Universitet undersøgt splejsningsprocessen ved hjælp af RNA-sekventering, hvor de har kigget på splejsning af alle gener samtidig, hvilket kræver et meget omfattende analysearbejde.

Postdoc. Thomas Koed Doktor fra den danske forskningsgruppe er ekspert i den slags komplekse analyser.

For det andet har forskerne fra Danmark gentaget forsøgene med at slukke for SF1-proteinet i humane celler, hvor de har vist, at nogle af de processer, som de fandt ændrede i rundorme, også ændres i humane celler og blandt andet har indflydelse på stofskiftet i mennesker.

»Vi kan se, at også i de humane celler bliver stofskifteprocesserne ændret, når vi piller ved splejsningen. Det er altid godt at gøre den her slags fund på tværs af flere forskellige arter,« siger Thomas Koed Doktor.

Kan påvirke splejsningsprocessen med DNA og RNA

Forskerne fortsætter deres arbejde med at forstå splejsning og dets indflydelse på aldring og forskellige sygdomme.

Blandt andet arbejder den danske forskergruppe med at forstå, hvordan de kan manipulere med processerne, eksempelvis ved at indføre små stykker modificeret RNA i celler og derved rette op på dysfunktion i splejsningsprocessen.

»Det gode er, at vi kan gå ind og påvirke splejsningsprocessen. Det vil sige, at vi kan gøre noget ved de sygdomme, hvor processen er i stykker. Koblingen mellem splejsning og for eksempel stofskiftesygdomme er vigtige at forstå, for der er mange sygdomme, som har med stofskiftet at gøre, og her kan vores fund måske gå ind og pege på nogle måder, man kan afhjælpe dem på,« fortæller Brage Storstein Andresen.