Gesunde Menschen im Alter zwischen 32 und 80 Jahren altern auf molekularer Ebene deutlich unterschiedlicher als bisher angenommen. Das zeigt eine Studie mit 335 Frauen aus der britischen Zwillingskohorte TwinsUK, die ein Forschungsteam um Julia El-Sayed Moustafa vom King’s College London im Fachjournal Science veröffentlicht hat.
Die Vorstellung, dass ein einzelner molekularer Fahrplan den menschlichen Alterungsprozess steuert, greift zu kurz. Zu diesem Ergebnis kommt ein Forschungsteam, das Daten von Teilnehmerinnen im Alter von 32 bis 80 Jahren über einen Zeitraum von bis zu acht Jahren ausgewertet hat und dabei erhebliche Unterschiede feststellte. Molekularer Alterungsprozess bedeutet die Summe aller biochemischen und zellulären Veränderungen in Zellen und Geweben im Laufe der Zeit, was schließlich zum Funktionsverlust von Organen führt und das typische Erscheinungsbild des Alterns prägt.
Genaktivität und Stoffwechsel im Blutserum
Für die im Fachjournal Science vorgestellte Analyse untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Genaktivität im Blut sowie 1197 Stoffwechselprodukte im Blutserum von 335 Frauen aus der britischen Zwillingskohorte TwinsUK über einen längeren Zeitraum. Über einen medianen Zeitraum von sechs Jahren veränderten sich mehr als 5000 Gene und 181 Metabolite. Darunter befanden sich zahlreiche Faktoren, die mit altersbedingten kardiovaskulären und neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung stehen.
Bei einzelnen Teilnehmerinnen verliefen diese Prozesse teils deutlich anders oder sogar entgegengesetzt zu den allgemeinen Trends. Zu den Genen, deren Aktivität im Verlauf abnahm, gehörte das Tumorsuppressor-Gen TP53, was vermutlich das Krebsrisiko verändere. Besonders starke Varianzen zeigten sich zudem bei molekularen Merkmalen wie dem Gen CXCL9, das mit der Herzalterung assoziiert wird.
„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, Forschungsteam King’s College London
Einfluss von Genetik, Umwelt und Immunsystem
Die biologischen Verläufe wurden nicht allein durch genetische Faktoren bestimmt. Auch Tages- und Jahreszeiten spielten eine Rolle, da ein erheblicher Teil der Gene und Metabolite damit in Verbindung stand. Darüber hinaus hinterließen Umweltbelastungen spürbare Spuren im molekularen Profil.
Dazu zählten langlebige Industriechemikalien wie PFAS, die als sogenannte Ewigkeitschemikalien bekannt sind. Die Serumspiegel bestimmter PFAS nahmen im Verlauf der Untersuchung ab, was das Forschungsteam auf Nutzungsbeschränkungen in Großbritannien zurückführt. Gleichzeitig wies das Immunsystem deutliche interne Unterschiede auf: Während Zellen der adaptiven Immunabwehr Anzeichen eines Funktionsrückgangs zeigten, blieb die Aktivität von Teilen des angeborenen Immunsystems erhalten oder nahm zu, was zu chronischen Entzündungsprozessen im Alter beitragen kann.
Perspektiven für die Präzisionsmedizin
Die Forschenden sehen in den Ergebnissen einen wichtigen Ausgangspunkt, um gesunde Alterungsprozesse künftig präziser von frühen krankhaften Entwicklungen zu unterscheiden. Das biologische Alter lässt sich demnach nicht allein am kalendarischen Alter festmachen. Langfristig soll dieses Wissen dazu beitragen, personalisierte Vorsorgeansätze zu entwickeln.
„Das Verständnis solcher individuellen Unterschiede im Verlauf über die Zeit hinweg wird für zukünftige Ansätze der Präzisionsmedizin von entscheidender Bedeutung sein.“
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Julia El-Sayed Moustafa
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