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Epigenetic methylation of LINE-1 and sirtuins as markers of health and nutrition

Magdalena Klimesch

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Ernährungswissenschaften

Betreuer*in

Alexander Haslberger

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DOI

10.25365/thesis.51797

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-20549.51415.495764-7

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Hintergrund: Die biologischen Auswirkungen des Alterungsprozesses zu verlangsamen oder rückgängig zu machen ist ein sehr alter Traum der Menschheit. Während wir leben verursacht unser Metabolismus ständig Schäden in unserem Organismus. Diese Schäden akkumulieren und werden mit der Zeit pathologisch. Daher kann man Altern als den hauptsächlichen Risikofaktor für Krankheiten ansehen. Bis dato forschen Wissenschaftler intensiv an diesem Thema. Bekanntlich spielen Ernährung und Lebensstil wichtige Rollen im Alterungsprozess. Die Forschung im Bereich der Epigenetik setzt sich mit den spezifischen Mechanismen in diesem multifaktoriellen, komplexen Prozess auseinander. Zielsetzung: Um den Einfluss von Lebensstil und Ernährung auf Alterung und altersbedingte Krankheiten besser verstehen zu können, sind verlässliche Altersmarker notwendig. Diese Masterarbeit hatte zum Ziel drei epigenetische mit Alterung verknüpfte Biomarker zu etablieren und zusätzlich nach Verbindungen mit Lebensstilfaktoren Ausschau zu halten. Diese möglichen Biomarker sind DNA Promotor Methylierungsmarker der Gene LINE-1, SIRT6 und ELOVL2. Methoden: Von den drei ausgewählten Genen konnte nur eines für die Analyse etabliert werden. Methylierungsgrade von LINE-1 wurden im Kapillarblut von 135 Personen anhand der High Resolution Melt Analyse gemessen. Anschließend wurden die Methylierungswerte mit dem Alter, Lebensstilfaktoren und Ernährungsgewohnheiten korreliert. Ergebnisse: LINE-1 Methylierung und Alter wiesen eine hochsignifikante Korrelation auf. Je älter die Teilnehmer, umso niedriger waren die gemessenen Methylierungsgrade von LINE-1. Der Verzehr von Vollkornprodukten und Obst und Gemüse war mit verminderten LINE-1 Werten assoziiert. Frauen neigten zu geringeren Methylierungswerten als Männer und zeigten außerdem einen signifikant niedrigeren Methylierungsstatus wenn Nahrungsergänzungsmittel oder Probiotika konsumiert wurden. Eine positive Korrelation zwischen den Methylierungswerten von LINE-1 und IL-6 wurde festgestellt. Zwischen Methylierungswerten und Lebensstilfaktoren wurden keine Assoziationen gefunden. Schlussfolgerung: Bezüglich der Frage, ob die Methylierung von LINE-1 als Alterungs-Biomarker geeignet ist, widersprechen sich die Studienergebnisse. In dieser Masterarbeit wurde eine starke Korrelation festgestellt. Um dieses Ergebnis zu bestätigen ist jedoch noch weitere Forschungsarbeit notwendig. Ein zuverlässiger Biomarker wäre ein wichtiges Instrument um ein besseres Verständnis darüber zu erlangen, wie Lebensstil und Ernährung den Alterungsprozess beeinflussen und könnte eine frühzeitige Intervention ermöglichen.

Abstract

(Englisch)

Background: Retarding or reversing the biological effects of aging is an ageless dream of the human population. Our metabolism constantly causes damage in our organism. This damage accumulates and eventually causes pathology. Therefore, aging is considered as the main risk factor for diseases. Until now scientists pursued intensive research on this topic. It is broadly acknowledged that lifestyle and diet play a crucial role in the aging process. Research in the field of epigenetics tries to clarify specific mechanisms in this multifactorial, complex process. Objectives: To gain a better understanding of how lifestyle and diet have an impact on aging and age-related diseases it is necessary to have reliable markers of aging. The aim of this this master thesis was to establish three epigenetic biomarkers that are linked to aging and to figure out connections with lifestyle and dietary factors. Candidate biomarkers used in this study were promoter DNA methylation marks of the genes LINE-1, SIRT6 and ELOVL2. Methods: For now, only one of the three genes selected could be established sufficiently for analysis. Methylation levels of LINE-1 were measured in the capillary blood of 135 subjects by using high-resolution melt analysis. Afterwards methylation levels were correlated with age, lifestyle factors and dietary habits. Results: LINE-1 methylation and age exhibited a highly significant correlation. The older the participants the lower were the methylation levels of LINE-1. The intake of whole grains and vegetables and fruits was associated with decreased levels of LINE-1 methylation. Women tended to have lower methylation levels than men and furthermore exhibited a significant lower methylation status when consuming dietary supplements or probiotics. A positive correlation was found between methylation of LINE-1 and IL-6. No associations were found between methylation levels and lifestyle factors. Conclusion: Until now study results were inconsistent regarding methylation of LINE-1 as a biomarker for age. In this master thesis a strong correlation was detected. Further research is needed to confirm this outcome. A reliable biomarker would be a helpful tool to get a better understanding of how lifestyle and diet influence the aging process and may enable early interventions.

Autor*innen

Magdalena Klimesch

Haupttitel (Englisch)

Epigenetic methylation of LINE-1 and sirtuins as markers of health and nutrition

Paralleltitel (Deutsch)

Epigenetische Methylierung von LINE-1 und Sirtuinen als Gesundheits- und Ernährungsmarker

Publikationsjahr

2018

Umfangsangabe

X, 35 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Alexander Haslberger

Klassifikation

30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines

AC Nummer

AC15039144

Utheses ID

45757

Studienkennzahl

UA | 066 | 838 | |

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