Gesunde Menschen gleichen Alters altern auf molekularer Ebene deutlich unterschiedlicher als bisher angenommen. Das berichtet ein Forschungsteam um Julia El-Sayed Moustafa vom King’s College London im Fachjournal „Science“. Die Untersuchung an der britischen Zwillingskohorte „TwinsUKzeigt hochindividuelle Verläufe bei Genaktivitäten, Stoffwechselprodukten und Immunfunktionen.
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Das menschliche Altern folgt offenbar keinem starren molekularen Fahrplan. Eine Studie zu molekularen Alterungswegen offenbart erhebliche Unterschiede zwischen gleichaltrigen Personen. Die biologische Entwicklung lässt sich demnach nicht allein am kalendarischen Alter festmachen. Molekulare Alterung bezeichnet die Summe aller biochemischen und zellulären Veränderungen, die in unseren Zellen und Geweben im Laufe der Zeit ablaufen und letztlich zum Funktionsverlust von Organen und zum typischen Erscheinungsbild des Alterns führen.
Datenanalyse der Zwillingskohorte TwinsUK
Für die Untersuchung analysierten die Forscher Blutproben von 335 Frauen aus der britischen Zwillingskohorte „TwinsUKüber einen Zeitraum von bis zu acht Jahren wiederholt. Die Teilnehmerinnen deckten eine Altersspanne von 32 bis 80 Jahren ab. Das Team erfasste die Genaktivität im Blut sowie 1.197 Metaboliten im Blutserum.
Gesundheit im Alter
Über einen medianen Zeitraum von sechs Jahren veränderten sich mehr als 5.000 Gene und 181 Stoffwechselprodukte. Viele dieser Moleküle stehen in direktem Zusammenhang mit altersbedingten Erkrankungen wie kardiovaskulären und neurodegenerativen Leiden. Bei einzelnen Teilnehmerinnen verliefen diese Prozesse jedoch teils deutlich anders oder sogar gegensätzlich zu den allgemeinen Trends.
Individuelle Veränderungen bei Krebsgenen und Herzgesundheit
Zu den auffälligen Beobachtungen zählt das Tumorsuppressor-Gen TP53. Dessen Aktivität sank im Laufe der Zeit – was vermutlich das Krebsrisiko veränderte. Eindeutige Schwankungen zeigten sich zudem beim Gen CXCL9, das mit der Alterung des Herzens verknüpft ist. Die Autoren sehen in solchen Merkmalen Hinweise darauf, dass sich biologische Alterung nicht allein am kalendarischen Alter festmachen lässt.
„Anstatt dass es einen einzigen molekularen Fahrplan für das Altern gibt, zeigt unsere Studie, dass Menschen unterschiedliche biologische Verläufe durchlaufen. Zwei gesunde Menschen gleichen Alters können auf molekularer Ebene überraschend unterschiedlich altern.“ Julia El-Sayed Moustafa, King’s College London
Einfluss von Umweltfaktoren und dem Immunsystem
Neue Studie zeigt
Neben genetischen Faktoren spielten auch äußere Einflüsse eine wesentliche Rolle bei den beobachteten Veränderungen. Geprägt wurden die Verläufe den Angaben zufolge nicht nur durch genetische Faktoren. Tages- und Jahreszeiten spielten eine Rolle, ein erheblicher Teil der Gene und Metabolite stand damit in Verbindung. Zudem hinterließen Umweltschadstoffe molekulare Spuren im Körper.
Bestimmte PFAS, langlebige Industriechemikalien, die als Ewigkeitschemikalien bekannt sind, wiesen im Serum veränderte Werte auf. Die Serumspiegel bestimmter PFAS nahmen im Verlauf der Studie ab, den Autoren zufolge im Zuge von Nutzungsbeschränkungen in Großbritannien. Parallel dazu offenbarten sich deutliche Kontraste innerhalb des Immunsystems.
Während in Zellen der adaptiven Immunabwehr eher Hinweise auf einen Funktionsrückgang gefunden wurden, blieb die Aktivität von Teilen des angeborenen Immunsystems den Angaben zufolge erhalten oder nahm zu. Die angeborene Immunabwehr reagiert schnell und unspezifisch als erste Schutzlinie auf Eindringlinge, während die adaptive Immunabwehr gezielt gegen bestimmte Erreger vorgeht und ein immunologisches Gedächtnis bildet. Das könne zu chronischen Entzündungsprozessen im Alter beitragen, erläutern die Forscher.
Perspektiven für die Präzisionsmedizin
Die Wissenschaftler sehen in den Daten eine wichtige Grundlage, um gesunde Alterungsprozesse künftig besser von frühen krankhaften Veränderungen unterscheiden zu können. „Das Verständnis solcher individueller Unterschiede im Verlauf über die Zeit hinweg wird für zukünftige Ansätze der Präzisionsmedizin von entscheidender Bedeutung sein, sind die Wissenschaftler überzeugt. Langfristig könne das Wissen um individuelle molekulare Alterungsverläufe für präzisere Vorsorge und personalisierte Medizin nützlich sein, glauben sie.
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