Wie alt ist dein Hund in Menschenjahren?

Wie alt ist dein Hund in Menschenjahren? Nach der bekannten ”Regel der Pfote” entspricht ein Hundejahr 7 Menschenjahren. Nun sagen Genetiker, dass das falsch ist. Hunde sind viel älter, als wir denken, und Genetiker haben eine genauere Formel entwickelt, indem sie das menschliche Alter eines Hundes auf der Grundlage von Methylierungsmustern in der DNA berechneten. Diese Formel übersetzt Hundejahre logarithmisch in Menschenjahre. Das liegt daran, dass Hunde in den frühen Lebensphasen schneller altern als der Mensch und in den späten Lebensphasen langsamer altern als der Mensch.

DNA-Uhren und Falten im Genom

DNA-Methylierung bezeichnet eine chemische Veränderung der DNA, bei der Methylgruppen (-CH3) mithilfe von Enzymen, sogenannten Methyltransferasen, an einzelne Basen der DNA angehängt werden. Die DNA enthält die Basen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T).

Methyltransferasen hängen an das Kohlenstoffatom 5 des Cytosinrings eine Methylgruppe an.

In der menschlichen DNA sitzen Methylgruppen meist an sogenannten CpG-Sites. Darunter versteht man DNA-Sequenzen, an denen ein Cytosin (C) einem Guanin (G) vorausgeht. Die DNA eines Menschen enthält üblicherweise mehr als 28 Millionen solcher Stellen. Die meisten CpG-Sites findet man in CpG-Inseln, das sind 500 bis 2.000 Basenpaare lange cis-regulatorische Sequenzen in den Genen von Säugetieren (z. B. Hund und Mensch), und in sich wiederholenden DNA-Seqenzen, wie z. B. ALU-Transposons bei Primaten1. Bei der Methylierung ändert sich nicht die DNA-Sequenz also die Reihenfolge der „DNA-Buchstaben“ im „DNA-Text“.

Altern die Zellen, ändert sich das Muster der Methylierung – und zwar so regelmäßig, dass einige von ihnen als molekulare Uhren genutzt werden können: Dafür nehmen Biochemiker bestimmte CpG-Sites ins Visier und schauen, wie häufig sie methyliert sind. Dann geben sie diese Daten in eine Analyse-Software ein, die ihnen eine erstaunlich genaue Abschätzung des Alters liefert – nicht der Zellen, sondern der Person, die sie zur Verfügung gestellt hat. Der mittlere Fehler lag für Zellen der Mundschleimhaut bei nur 18 Monaten.

Genetiker betrachten diese Methylierungen wie Falten in der DNA. Stell dir vor, wie du jemandem ins Gesicht schaust und sein Alter aufgrund seiner Falten, grauen Haare und anderer Merkmale errätst. Das sind einfach ähnliche Merkmale auf Ebene der DNA.

Eine artübergreifende DNA-Uhr des Alterns

Bisherige DNA-Uhren galten bisher immer nur für eine Tierart bzw. Tierrasse. Genetiker haben nun erstmals eine DNA-Uhr entwickelt, die nicht nur für Menschen gilt, sondern auch für andere Säugetiere. Haushunde eignen sich ziemlich gut für so ein Forschungsprojekt: Hunde werden erst seit etwa 15.000-30.000 Jahren domestiziert, was zu einer starken phänotypischen und genetischen Homogenität innerhalb der Hunderassen führt. Hunde teilen fast alle Aspekte ihrer Umwelt mit dem Menschen, einschließlich alterungsbeeinflussender Faktoren wie Ernährung und chemische Belastung. Sie erleben auch ein ähnliches Maß an Gesundheitsbeobachtung- und interventionen im Gesundheitswesen wie der Mensch. Zusätzlich gibt es bereits DNA-Uhren für Hunde.

Trey Ideker von der Universität von Kalifornien in San Diego, Danika Bannasch von der Universität von Kalifornien in Davis und Elaine Ostrander vom Nationalen Gesundheitsinstitut der USA haben für die Umrechnung von Hundejahren in Menschenjahren die Methylierungsmuster von Hunde-DNA und Menschen-DNA verglichen und ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Cell Systems veröffentlicht [1]. Die Genetiker benutzten dabei 439 CpG-Sites in Genen, die sowohl beim Menschen als auch bei Hunden vorkommen, stark konserviert sind, und bei denen die Häufigkeit der Methylierung mit dem Alter zunimmt.

Labrador Retriever-Welpe

Die Forscher untersuchten 104 Labrador Retriever2, von wenigen Wochen alten Welpen bis zu 16-jährigen Hunden. Der Vergleich ergab eine neue Formel, die den Lebensphasen Hund-Mensch besser entspricht: Menschenalter = 16 x ln(Hundealter) + 31. Basierend auf dieser neuen Formel sind 2 Hundejahre ungefähr 42 Menschenjahre und 4 Hundejahre ungefähr 53 Menschenjahre. Die durchschnittliche Lebenserwartung von Labrador Retrievern von 12-13 Jahren entspricht auch der weltweiten durchschnittlichen Lebenserwartung des Menschen von 70-75 Jahren.

Hundejahre gegen Menschenjahre aufgetragen

Ideker merkt an, das künftige Untersuchungen an anderen Hunderassen mit unterschiedlicher Lebensdauer mehr Einblick in die neue Uhr geben könnten. Die Uhr könnte nicht nur als Hilfsmittel zum Verständnis der artenübergreifenden Alterung dienen, sondern auch als diagnostische Hilfe für Tierärzte.

Fußnoten

1. Zur Gruppe der Primaten zählen wir Menschen, die großen Menschenaffen (Gorilla, Schimpanse, Orang-Utan, Bonobo) und Affen (wie zum Beispiel Makaken, Krallenaffen oder Paviane), die auch als nicht- menschliche Primaten bezeichnet werden.

2. Der Labrador Retriever ist eine englische Hunderasse. Sie ist nach der Halbinsel Labrador in Kanada benannt. Die dort ansässigen St. John’s Hunde gelten als die wahrscheinlichsten Vorfahren des heutigen Labrador Retriever. Im 19. Jahrhundert wurden Labradors nach Großbritannien gebracht und dort vom Adel für die Jagd gezüchtet. Es entstand der Labrador Retriever. Der speziell für die Jagd gezüchtete Hund mit der großen Apportier- und Wasserfreude, soll geschossenes Wild (Ente, Fasan, Hase apportieren). Die Bezeichnung „Retriever“ kommt aus dem Englischen und leitet sich von „to retrieve“ ab. Das bedeutet „zurückbringen“.

Weiterführende Literatur

[1]. Tina Wang, Jianzhu Ma, Andrew N. Hogan, Samson Fong, Katherine Licon, Brian Tsui, Jason F. Kreisberg, Peter D. Adams, Anne-Ruxandra Carvunis, Danika L. Bannasch, Elaine A. Ostrander, Trey Ideker. (2020) Quantitative Translation of Dog-to-Human Aging by Conserved Remodeling of the DNA Methylome. Cell Systems, 11, 1-10.; DOI: 10.1016/j.cels.2020.06.006

DNA-Uhren zur Bestimmung des Alters

Eberhard Schneider, Ruxandra Farcas, Thomas Haaf (2010) DNA-Methylierung und Evolution BIOspektrum, 16, 524-525.

Joe Dramiga

Veröffentlicht von

Joe Dramiga ist Neurogenetiker und hat Biologie an der Universität Köln und am King’s College London studiert. In seiner Doktorarbeit beschäftigte er sich mit der Genexpression in einem Mausmodell für die Frontotemporale Demenz. Die Frontotemporale Demenz ist eine Erkrankung des Gehirns, die sowohl Ähnlichkeit mit Alzheimer als auch mit Parkinson hat. Kontakt: jdramiga [at] googlemail [dot] com

14 Kommentare

  1. Auf den Hund kommen
    Die meisten Anti-Aging Ideale und Zielvorstellungen wollen auch beim Menschen eine logarithmische Alterung anstreben, also eine Verlangsamung (oder gar ein Stopp) des Alterungsprozesses ab beispielsweise 30 oder 50 Jahren. Wenn (Zitat) Hunde in den frühen Lebensphasen schneller altern als der Mensch und in den späten Lebensphasen langsamer altern als der Mensch so erleben Hunde etwas, was sich insgeheim auch viele Menschen wünschen: Wenn sie einmal körperlich geistig auf dem Höhepunkt sind, soll dieser Zustand möglichst lange erhalten bleiben.

    Vielleicht schaffen dies die wissenschaftlich fundierten Anti-Aging Bemühungen ja schon bald und regelmässige „revitalisierende“ Therapien erlauben uns für eine gefühlte Ewigkeit beispielsweise 35 Jahre alt zu bleiben oder eine gefühlte Ewigkeit lang vom biologischen Lebensalter 35 bis zum biologischen Lebensalter 50 zu verbringen. Anders als bei Hunden ( bei denen alles schneller läuft) wären für Menschen dann insgesamt 200 oder 300 Lebensjahre möglich anstatt die 15 bis 25 Jahre, die ein Hund erreichen kann. In dieser neuen Zukunft würden wir Menschen also auch logarithmisch altern, aber 10 Mal langsamer als ein Hund.

    „Du bist aber ein alter Hund“ könnte man dann scherzhaft einem nicht mehr ganz rüstigen 300 Jährigen sagen.

  2. Zur Gruppe der Primaten zählen wir Menschen, die großen Menschenaffen (Gorilla, Schimpanse, Orang-Utan, Bonobo) und Affen (wie zum Beispiel Makaken, Krallenaffen oder Paviane), die auch als nicht- menschliche Primaten bezeichnet werden.

    Ganz genau, der Primat ist nicht originär menschlich, sondern verfügt derart, wie hier gemeint, über Säugetier-Eigenschaft und darf gerne auch ein wenig bärig oder eben affig sein: böse Zungen meinen ja, dass der hier zentral gemeinte Primat ein Affe sei.
    (Der gar auf einem sog. Rotationsellipsoid sein Dasein fristet, mit welcher Hautfarbe auch immer,. Dr. W rät an anfänglich den terrestrischen Orbit zu besiedeln zu suchen, um so Mannigfalltigkeit (hier steckt der Mann drinnen, auch unser “Joe” also) bei der hier gemeinten Veranstaltung bestmöglich zu befördern.)

    Insofern ist der Hund interessant, er beißt sozusagen nur die Richtigen, vglw. bspw. mit diesem “Dirty Harry”-Zitat :

    Nothing wrong with shooting as long as the right people get shot!

    Nicht immer natürlich, und deshalb ist Dr. W auch (seit Jahrzehnten) Katzenhalter.
    Katzen leben in der Natur vielleicht durchschnittlich vier Jahre, in besonderer Obhut bis zu 14 Jahren, sofern Dr. W als Katzenhalter und auch sonst so korrekt informiert worden ist, bzw. die ihm vorliegende Datenlage korrekt interpretiert.
    Ja, Dr. W ist jahrzehntelanger Katzenhalter, bei ihm sind die Katzen außer Haus und werden möglichst artgerecht gehandhabt.

    Das Wesen des Lebens ist sozusagen unvorstellbar, Sie, “Joe”, wissen dies, vorstellbarerweise und als Biologe, als sozusagen : gemein Schlauer.

    MFG + schöne KW 28
    Dr. Webbaer

    • Wir können gerne über deine Katzen reden, WENN dir das in deiner jetzigen Verfassung hilft, aber nicht in den Kommentaren zu diesem Blogartikel. Wir können skypen oder soll ich ein Zoom-Meeting mit anderen Bloglesern einberufen?

      • Sehr nett, Herr Dr. Joseph Dramiga (“Joe”), ja, Dr. W hat “ein wenig” extrapoliert, vielen Dank für Ihre Toleranz, ein Meeting scheint im Moment zu diesem Thema nicht erforderlich zu sein.
        Sicherlich war Dr. W weiter oben (und womöglich auch sonstwie anderswo) zu gut gelaunt.
        MFG + weiterhin viel Erfolg
        Dr. Webbaer (“Sanguiniker”)

  3. Alterung hängt womöglich auch mit Größe zusammen, Herr Holzherr, die sogenannte Eintagsfliege weiß hier ihr Lob zu zählen, und der Baum ist vglw. zählebig, allerdings nicht kommunikativ, das Hirn fehlt ihm und dieses Hirn kann womöglich am besten in möglichst umfänglich dullen Schildkröten, auch Alligatoren sind hier gemeint, ein wenig länger aufrecht erhalten werden als beim hier gemeinten Primaten.
    Nur ein wenig länger und vor allem auch sparsamer in Wort und Schrift, es darf womöglich davon ausgegangen werden, dass die Größe des hier gemeinten Hirns, das “so maximal” eine Lebenserwartung von ca. 100 Jahren meint, vglw. gut gewählt ist, wenn insgesamt Erkenntnis und die insgesamt derartige Suche gemeint ist, die Veranstaltung zu meinen hat; wie heißt es so schön: “In order to live, you must be willing to die”.

    Hunde und Katzen dürfen hier besser werden, die Tonaliät meinend, einstweilen stehen auch sie auf der Speise(n)karte,, bis sich wie beschrieben geregt wird jedenfalls,
    Dr. Webbaer

  4. Joe Dramiga schrieb (06. Jul 2020):
    > Wie alt ist dein Hund in Menschenjahren? Nach der bekannten ”Regel der Pfote”

    (unter dieser Bezeichnung noch nie gehört)

    > entspricht ein Hundejahr 7 Menschenjahren.

    Das ist allerdings eine volkstümliche Formulierung (z.B. zum Vergleich mittlerer Lebensdauern, und diesbezüglich auch von mittleren Alterungsraten).

    > [… A]uf der Grundlage von Methylierungsmustern in der DNA berechneten […] Genetiker […] dass Hunde in den frühen Lebensphasen schneller altern als der Mensch und in den späten Lebensphasen langsamer altern als der Mensch.

    > Der Vergleich ergab eine neue Formel, die den Lebensphasen Hund-Mensch besser entspricht: […]
    Menschenalter = 16 * Ln[ Hundealter ] + 31.

    In dieser zugeschnittenen Gleichung verstehen sich sowohl der Menschenalter– als auch der Hundealter-Wert schlicht in Jahren;
    und die Gleichung gilt wohl nicht unbedingt für beliebig kleine (positive) Hundealter-Werte;
    aber offenbar (entsprechend dem gezeigten Funktions-Graphen) einschließlich des Wertes Hundealter = 1 Jahr.

    Dem entspricht nach der neuen Formel der Wert Menschenalter = 31 Jahre;
    nach der “volkstümlichen Formulierung” (sofern sie schon in diesem Alter eines Hundes Anwändung fände) dagegen der Wert Menschenalter = 7 Jahre.

    Meine beiden Fragen:
    (1) Entspricht ein mittlerer 1-jähriger Hund hinsichtlich seiner Sozialisation eher einem (mittleren) 7-jährigen oder 31-jährigen Menschen ?

    (2) Gibt es insbesondere neuro-physiologische Uhren, die bei Mensch und Hund gleichermaßen gelesen und ggf. mit deren jeweiliger mittlerer Sozialisation korreliert werden könnten ?

    • Wo ein Koordinatensystem in einem Blogartikel ist, ist Frank Wrappler nicht weit. Er kommt zu ihm wie die Biene zum Honig. Die volkstümliche Formel sah Hundealter und Menschenalter in einem linearen Zusammenhang.

      Zu Frage 1: Ich weiß es nicht. Ich weiß vor allem nicht welche der vier Sozialisationen du meinst, ich vermute die Sozialisation mit Artgenossen. Ein Hund verliert seine Milchzähne in der Regel zwischen vier und sechs Monaten. Die meisten Kinder verlieren ihre Milchzähne zwischen vier und sechs Jahren. Ein einjähriger Hund kann bereits Welpen haben. Daher tendiere ich mit meinem Laienbauchgefühl eher zum 31-jährigem Mensch.

      Zu Frage 2: Ich weiß es nicht.

  5. Entspricht ein mittlerer 1-jähriger Hund hinsichtlich seiner Sozialisation eher einem (mittleren) 7-jährigen oder 31-jährigen Menschen ?

    Es hängt davon ab, wie genau er bellt.
    Und wie hundig der altersmäßig zum Vergleich beschriebene Mensch ist;
    ist ein weites Feld, Dr. W wird sich diesbezüglich nicht festlegen wollen.

  6. Wenn die Formel : Menschenalter = 16 x ln(Hundealter) + 31 lautet,
    Dann ist das Hundealter bei einem Retriever von 13 Jahren 239.
    Wie kommt der Verfasse auf 70-75 Jahren ?

  7. Joe Dramiga schrieb (07.07.2020, 08:43 Uhr):
    > […] Ein Hund verliert seine Milchzähne in der Regel zwischen vier und sechs Monaten.

    Auch gut.
    Wenn wir der Einfachheit halber die mittlere Dauer eines Hundes von Geburt bis Milchzahnverlust als
    (1 Jahr) / Exp[ 1 ] = Exp[ -1 ] Jahre abschätzen,
    ergibt die o.g. Formel den Ablesewert
    16 * Ln[ Exp[ -1 ] ] + 31 = 31 - 16 = 15.

    > Die meisten Kinder verlieren ihre Milchzähne zwischen vier und sechs Jahren.

    Oder tendenziell etwas später; aber doch wesentlich früher als 15 Jahre nach der Geburt.

    Der im obigen SciLogs-Beitrag verinkte Cell Systems Artikel von Wang et al. gibt (mir) jedenfalls keinen Aufschluss darüber, wieso dort ausgerechnet die Fit-Funktion
    a * Ln[ age / years ] + b
    angesetzt wurde, und nicht (meinetwegen)
    a * ArcSinh[ b * (age / years) ] =
    a * Ln[ b * (age / years) + Sqrt[ (b * (age / years))^2 + 1 ] ].

    p.s.
    > Wo ein Koordinatensystem in einem Blogartikel ist, ist Frank [Wappler] nicht weit. Er kommt zu ihm wie die Biene zum Honig.

    Koordinaten ?? …
    Im obigen SciLogs-Beitrag und in meinen Kommentaren gings doch ausschließlich um Dauern und, in Unterscheidung dazu, um die oder andere Bewertung von Alterung.

    Wenn es aber über 50 Hundejahre nach seiner In-Aussicht-Stellung endlich mal einen gesonderter [SciLog-]beitrag zur Frage von Koordinaten und koordinatenfreien Darstellungen gäbe (von einer Einladung zu einem entsprechenden SciLogs-Gastbeitrag oder gar zu einem eigenen SciLog ganz zu schweigen), dann ließen sich die entsprechenden Fragen und Anmerkungen womöglich dorthin locken.

  8. “Wie alt ist ein Hund in Menschenjahren ? ”
    Ich denke dem Hund ist diese Fragestellung völlig egal, denn er kann mit dem Begriff ALTER nichts anfangen. Im Gegensatz zum Menschen lebt er glücklich und friedlich im ewigen HIER UND JETZT, also in de Gegenwart und lässt sich nicht von irgendwelchen Gedanken über die Zukunft oder Vergangenheit ablenken und steuern. Er ist sozusagen die Inkarnation des Nirvana der Buddhisten denn in Zustand der Gegenwart erfährt man die Ewigkeit. Der Gedanke über das Altern ist also nur dem Menschen geläufig, da er Ängste damit verbindet.

    • @Querdenker (Zitat):

      Der Gedanke über das Altern ist also nur dem Menschen geläufig, da er Ängste damit verbindet.

      Hunde 🐕 und auch Katzen 🐈 erleben den Alterungsprozess durchaus. Alte Freigänger- Katzen zeigen zunehmend Probleme ihr Revier zu verteidigen. In einem Dokumentarfilm dazu reagierte eine Katze auf ihr zunehmendes Alter und den damit einhergehenden Vitalitätsverlust, indem sie begann ihr ursprünglich grosses Revier nicht mehr jeden Tag abzulaufen, sondern den Besuch auf drei aufeinanderfolgende Tage verteilte. Katzen und Hunde kennen ihre Vergangenheit also durchaus und ähnlich wie Menschen wollen sie das Erreichte verteidigen und bewahren.

      Ob Hunde oder Katzen ihren Tod voraussehen ist allerdings schwierig zu sagen. Affen aber reagieren auf den Tod von „Bekannten/Verwandten“ oft durchaus mit Trauerverhalten.

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