Bardzo duży wpływ na długość życia ma nasz styl życia, taki jak poziom sprawności, czy palimy papierosy czy mamy nadwagę. Istotne są również inne czynniki zewnętrzne, takie jak kontakty społeczne, warunki środowiskowe czy wykształcenie. Ponadto nasze geny pomagają również określić, jak długo możemy żyć. Długowieczność u ludzi oznacza przeżycie do 95 lat i więcej w stosunkowo dobrym zdrowiu.

„Zmiany w genie APOE mają największy wkład genetyczny w długowieczność” – mówi profesor Almut Nebel z Instytutu Klinicznej Biologii Molekularnej (IKMB) na Uniwersytecie w Kilonii (CAU).

Gen APOE zapewnia plan dla apolipoproteiny E (APOE), która odgrywa ważną rolę w metabolizmie lipidów jako składnik lipoprotein.

Trzy warianty ε2, ε3 i ε4 są istotne dla długowieczności. APOE ε4 wiąże się z bardzo wysokim ryzykiem choroby Alzheimera iw konsekwencji może skrócić oczekiwaną długość życia. Natomiast APOE ε2 zwiększa szansę na długie życie, a ε3 jest uważane za neutralne. W Europie trzy warianty rozkładają się dość nierównomiernie, przy czym częstość niekorzystnego wariantu ε4 maleje z północy (22%) w kierunku południa (6%).

Częstotliwości ε2 i ε3 różnią się również znacznie pod względem geograficznym, przy czym ε3 jest zwykle najpowszechniejszym (co najmniej 70%), a ε2 najrzadszym wariantem w populacji (co najwyżej 12%). Zespół badawczy kierowany przez profesora Nebela jako pierwszy wykorzystał paleogenetykę do zbadania, co mogło doprowadzić do takiego rozmieszczenia. Niedawno opublikowali swoje wyniki w czasopiśmie Starzejąca się komórka.

„Byliśmy w stanie wykazać, że obecne rozmieszczenie wariantów w Europie wynikało przede wszystkim z dwóch głównych imigracji 7500 i 4800 lat temu oraz późniejszego mieszania się grup populacji”, mówi pierwszy autor Daniel Kolbe z grupy badawczej Nebla. „Różnice między północną i południową Europą można wyjaśnić głównie tymi dwoma procesami demograficznymi” – mówi Kolbe, który robi doktorat. w grupie szkolenia badawczego Translational Evolutionary Research (TransEvo) (GRK) w CAU.

To odkrycie jest zupełnie nowe. Jak dotąd różne częstości trzech wariantów genów przypisywano głównie doborowi naturalnemu. To założenie zostało oparte na danych genetycznych od ludzi żyjących obecnie.

„W naszej pracy uwzględniliśmy sekwencje DNA ze szkieletów dobrze datowanych archeologicznie. Pozwalają nam one cofnąć się w czasie, a tym samym bezpośrednio zbadać możliwy wpływ wydarzeń z przeszłości” – mówi Kolbe. Badanie obejmowało ponad 358 zestawów danych z próbek kości, które mają do 12 000 lat. Wykorzystano je do obliczenia częstotliwości wariantów APOE w różnych populacjach prehistorycznych i średniowiecznych w Europie.

Co zaskakujące, według Kolbego, mobilni łowcy-zbieracze epoki kamienia łupanego mieli wysoką częstość występowania wariantu ε4 (około 40%), który z dzisiejszej perspektywy uważany jest za szkodliwy, podczas gdy ε2 był niewykrywalny. Z drugiej strony pierwsi rolnicy prowadzący osiadły tryb życia mieli bardzo niską częstotliwość ε4 (około 4%) i wysoką częstotliwość ε3 (około 91%). „Różnice te prawdopodobnie powstały jako adaptacje do specyficznych diet i stylu życia obu grup” – mówi Kolbe.

Ze współczesnych badań wiemy, że aktywność fizyczna może zmniejszać ryzyko choroby Alzheimera u nosicieli ε4. „Prawdopodobnie nigdy się nie dowiemy, czy łowcy-zbieracze cierpieli na chorobę Alzheimera ani w jaki sposób ε4 mogło być zaangażowane. Ale możliwe, że całkiem dosłownie prześcignęli lub uniknęli złego wariantu, ponieważ okresowo pokonywali pieszo duże odległości” – wyjaśnia Kolbe.

„Nasze badanie potwierdza zatem zalecenie, że aktywny tryb życia się opłaca, zwłaszcza w przypadku około 15 procent Niemców, którzy mają wariant ε4”. W przeciwieństwie do tego wydaje się, że ε2 i ε3 stanowiły przewagę dla pierwszych rolników. APOE ε2 mogło przyczynić się do lepszego trawienia diet wysokoskrobiowych, które często znajdowały się w menu rolników. Z kolei APOE ε3 prawdopodobnie sprzyjał magazynowaniu kalorii w postaci tłuszczu jako rezerwy na ciężkie czasy.

Te specyficzne adaptacje prawdopodobnie nie są związane z długowiecznością, która równie dobrze może być współczesnym zjawiskiem.

Badanie to potwierdza, jak ważne są podejścia badawcze biologii ewolucyjnej dla wielu wyzwań współczesnej epoki. „Nasze wyniki pokazują, w jaki sposób niekorzystne predyspozycje genetyczne można zrekompensować dostosowanym stylem życia, co w tym przypadku jest szczególnie istotne dla starzejącej się dzisiejszej populacji” – wyjaśnia ostatni autor Nebel, który od dawna bada molekularne podstawy długowieczności.