Untersuchung der Telomerenlänge und deren Einflussfaktoren bei monozygoten HF-Zwillingsrindern

In der vorliegenden Arbeit wurden 15 monozygote Zwillingspaaren der Rasse Holstein Frisian über einen Zeitraum von fast 3 Jahren untersucht. In dieser Zeit hatten die Rinder ihre Jugendentwicklung, Geschlechtsreife, erste Trächtigkeit, erste Abkalbung und Beginn der Laktation. Von den Versuchstieren wurden in systematischen Zeitabständen u. a. Blutproben entnommen, die für die Untersuchung der Telomere, der Telomerase und der antioxidativen Kapazität verwendet wurden. Dabei wurde erstmals im Rahmen einer systematischen Longitudinalstudie eine Messung der Telomerenlänge in Abhängigkeit vom Alter der untersuchten Tiere vorgenommen. Die Verkürzung der Telomerenlänge mit zunehmendem Alter betrug im Mittel 3,8 bp /Tag. Diese Entwicklung verlief jedoch nicht linear, sondern vollzog sich mit 51,55 bp besonders stark in den ersten Lebenswochen (3. - 33. Lebenstag). Der Nachweis einer Verkürzung wurde durch zeitbezogene Auswertungen vorgenommen, wobei sich die Gruppierung nach signifikanten Altersabschnitten als am zweckmäßigsten erwies. Die Ergebnisse stehen im Einklang mit der vorliegenden Literatur, welche eine Verkürzung der Telomerenlänge mit zunehmendem Alter beschreibt, jedoch nicht systematisch nach Einflussfaktoren unterscheidet. Als Ursache für Telomerenverkürzung wird allgemein vorwiegend das abnehmende Zellteilungspotential angenommen. Es wurden folgende Einflüsse auf die Telomerenlänge untersucht: Genotyp, Fütterungsintensität, Alter, Telomeraseaktivität, ACW, ACL und SOD. Die Ergebnisse zeigten, dass zwischen den monozygoten Zwillingspaaren (Genotyp) signifikante Unterschiede in der mittleren Telomerenlänge und in der Verkürzung der Telomerenlänge zwischen den Altersgruppen bestanden. Somit kann geschlussfolgert werden, dass die Telomerenlänge ein genotypisch veranlagtes Merkmal ist. Die Fütterungsintensität hatte einen Einfluss auf die Telomerenlänge bei der Betrachtung des gesamten Untersuchungszeitraums bzw. bei der Gruppierung in Altersabschnitte. In diesen längeren Zeitphasen hatten die intensiv ernährten Tiere im Mittel eine kürzere Telomerenlänge (16658 bp) als die restriktiv ernährten Tieren (17163bp). Die Ernährungsintensität hatte einen wesentlichen Einfluss auf die Ausschöpfung des Zellteilungspotentials. Zusammenhänge zur antioxidativen Kapazität konnten nicht nachgewiesen werden, obwohl eine Reihe von Veröffentlichungen diese Beziehungen annehmen. Allerdings zeigten die Ergebnisse, dass es signifikante Unterschiede in diesen Merkmalen (ACW, ACL, SOD) zwischen den Zwillingspaaren gab. Außerdem erhöhten sich die Werte mit zunehmendem Alter. Dies könnte eine Erklärung dafür sein, dass im Zeitraum der stärksten Telomerenverkürzung die antioxidative Kapazität noch wenig konzentriert war und dadurch keinen Einfluss nahm. Mit der vorliegenden systematischen Untersuchung zeigt sich, dass die Verkürzung der Telomerenlänge und deren Einflussfaktoren anhand systematischer Versuchsreihen unter Berücksichtigung der wesentlichen Einflussfaktoren und geeigneter statistischer Auswertung durchführbar sind. Die Ergebnisse bestätigen und ergänzen die bisher vorliegenden Erkenntnisse über die Entwicklung der Telomerenlänge.