Gebrechlichkeit bei älteren Erwachsenen: Genetik und Lebensstilfaktoren
Untersuchen, wie Genetik und Lebensstil die Gebrechlichkeit bei älteren Erwachsenen beeinflussen.
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Gebrechlichkeit ist ein Zustand, der oft ältere Menschen betrifft und einen Rückgang der Gesundheit sowie eine erhöhte Anfälligkeit für Stress bedeutet. Mit dem Alter werden unsere Körper und unsere Widerstandsfähigkeit gegenüber Stressoren schwächer. Leider gibt es keine allgemein akzeptierte Definition oder Messmethode für Gebrechlichkeit, aber eine gängige Methode ist der Gebrechlichkeitsindex (FI). Dieser Index bewertet verschiedene Gesundheitsdefizite, die eine Person haben könnte, wie Stürze, chronische Krankheiten, Kraftabbau und kognitive Probleme, um einen Gebrechlichkeitswert zu ermitteln. Der Wert kann sich ändern, je nachdem, wie viele Defizite eine Person hat, die sich typischerweise auf Gesundheits-, kognitive und soziale Aspekte des Alterns erstrecken.
Höhere Gebrechlichkeitswerte stehen in Verbindung mit negativen Gesundheitsfolgen, einschliesslich längerer Krankenhausaufenthalte, Behinderungen und sogar höheren Sterberaten. Allerdings zeigen Forschungen, dass Gebrechlichkeit nicht in Stein gemeisselt ist; sie kann in einigen Fällen verbessert oder sogar umgekehrt werden. Angesichts der steigenden Zahl von Menschen über 60 ist es wichtig, Bedingungen wie Gebrechlichkeit zu adressieren. Zu verstehen, wie Genetik eine Rolle dabei spielen kann, diejenigen zu identifizieren, die gefährdet sind, und die Faktoren hinter Gebrechlichkeit zu erkennen, ist entscheidend für bessere Gesundheitsergebnisse.
Obwohl die Untersuchungen zu den genetischen Zusammenhängen mit Gebrechlichkeit noch in den Anfängen sind, wurden verschiedene nicht-genetische Faktoren umfangreich untersucht. Faktoren, die mit Gebrechlichkeit verbunden sind, beinhalten demografische Elemente wie Alter, Geschlecht, Bildung und sozioökonomischen Status sowie Lebensstilfaktoren wie körperliche Aktivität und Körpergewicht. Zudem können psychologische Faktoren wie Einsamkeit, Krankheitsgeschichte und Wechselwirkungen von Medikamenten das Risiko für Gebrechlichkeit erhöhen.
Forscher kombinieren jetzt genetische Varianten zu einem Wert, der als polygenetischer Score (PGS) bekannt ist. Dieser Score hilft dabei, erbliche Risiken für die Entwicklung von Bedingungen, einschliesslich Gebrechlichkeit, zu identifizieren. Studien, die grosse Datensätze analysieren, haben gezeigt, dass diese genetischen Scores Gebrechlichkeit in verschiedenen Altersspannen vorhersagen können. Mit einem multipolygenen Ansatz, bei dem mehrere genetische Faktoren zusammen untersucht werden, kann ein umfassenderes Bild davon entstehen, wie Genetik Gebrechlichkeit beeinflusst.
Um auf vorhergehenden Erkenntnissen aufzubauen, verwendeten Wissenschaftler Daten von zwei grossen Studien: der Englischen Längsschnittstudie zum Altern (ELSA) und der Lothian Geburtskohorte 1936 (LBC1936). ELSA umfasst Erwachsene im Alter von 65-99 Jahren und bietet eine breite Palette an genetischen und Gesundheitsdaten. Ähnlich verfolgt LBC1936 ältere Erwachsene in Edinburgh und Umgebung und liefert Längsschnittdaten für weitere Analysen.
Der Gebrechlichkeitsindex für ELSA basiert auf 62 Gesundheitsdefiziten, während LBC1936 30 Defizite betrachtet. Beide Studien folgen ähnlichen Richtlinien, was Vergleiche trotz der Variation in der Anzahl der Defizite erlaubt. Obwohl ELSA mehr Defizite hat, ist es akzeptabel, solange mindestens 30 Aspekte der Gesundheit berücksichtigt werden.
Alter und Geschlecht sind wichtige Prädiktoren für Gebrechlichkeit, und die Forscher kontrollierten diese Faktoren in ihren Analysen. Sie berücksichtigten auch die genetische Herkunft, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse nicht durch Bevölkerungsunterschiede verzerrt werden.
In ihren Untersuchungen begannen die Forscher damit, jeden PGS einzeln zu betrachten, um zu sehen, wie gut er Gebrechlichkeit vorhersagen konnte. Sie fanden heraus, dass viele genetische Scores signifikante Zusammenhänge mit Gebrechlichkeitsergebnissen zeigten. Der stärkste individuelle Prädiktor war der PGS, der mit chronischen Schmerzen in Verbindung steht, was einen klaren Zusammenhang zwischen Schmerzempfindungen und erhöhtem Gebrechlichkeitsrisiko zeigt.
Anschliessend verwendeten sie ein kombiniertes polygenes Modell, um zu bewerten, wie gut alle PGS zusammenarbeiteten. Dieses Modell half, die prädiktive Kraft jedes Scores zu bewerten. Die Ergebnisse zeigten, dass dieser multipolygen Ansatz besser abschnitt als individuelle Scores und einen grösseren Prozentsatz der Varianz in Gebrechlichkeitsergebnissen erklärte.
Die Forscher nahmen dann ihre Erkenntnisse aus ELSA und wandten sie auf die LBC1936-Daten zu unterschiedlichen Altersgruppen an. Sie betrachteten Ergebnisse von Teilnehmern im Alter von etwa 70, 76 und 82 Jahren, um die Konsistenz der prädiktiven Kraft der genetischen Scores zu überprüfen. Ähnliche Muster traten in den verschiedenen Datensätzen auf, was bestätigte, dass einige PGS konsistent das Risiko für Gebrechlichkeit vorhersagten.
Unter den schützenden genetischen Faktoren, die identifiziert wurden, waren Bildungsabschlüsse und elterliche Langlebigkeit. Höhere Bildungsniveaus korrelierten mit niedrigeren Gebrechlichkeitswerten, und Eltern, die ein langes Leben führten, waren auch mit besseren Gesundheitsergebnissen ihrer Kinder verbunden. Interessanterweise schienen genetische Scores für rheumatoide Arthritis schützende Vorteile gegen Gebrechlichkeit zu bieten, was angesichts der entzündlichen Natur der Erkrankung kontraintuitiv erscheinen mag.
Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung, sowohl genetische Prädiktoren als auch Lebensstilfaktoren zu berücksichtigen, wenn es um Gebrechlichkeit bei älteren Erwachsenen geht. Chronische Schmerzen und Taillenumfang traten als Schlüsselrisikofaktoren auf, während Bildung und familiäre Langlebigkeit schützende Effekte zeigten.
Trotz der Stärken dieser Forschung bleiben Herausforderungen bestehen. Die Daten stammen grösstenteils aus spezifischen Bevölkerungsgruppen und spiegeln möglicherweise nicht breitere demografische Verhältnisse wider. Zudem können Unterschiede in der Messung von Gebrechlichkeit zu inkonsistenten Ergebnissen führen, was es wichtig macht, die Beziehung zwischen Genetik und Gebrechlichkeit im Laufe der Zeit genauer zu betrachten.
Zusammenfassend beleuchtet diese Studie die komplexe Natur der Gebrechlichkeit und betont die Notwendigkeit eines vielschichtigen Ansatzes zu ihrem Verständnis. Durch die Kombination von Erkenntnissen aus Genetik und Lebensstilfaktoren können die Forscher ein klareres Bild davon gewinnen, was Gebrechlichkeit bei älteren Erwachsenen beeinflusst. Zukünftige Studien sollten weiterhin diese Interaktionen untersuchen, möglicherweise indem sie Ergebnisse auf verschiedene Bevölkerungsgruppen anwenden, um bessere Präventions- und Behandlungsstrategien zu entwickeln.
Da die Zahl älterer Erwachsener weiterhin wächst, wird es immer wichtiger, Gebrechlichkeit und ihre Prädiktoren zu verstehen, um auf ein gesünderes Altern und eine verbesserte Lebensqualität für Senioren hinzuarbeiten.
Titel: Multi-polygenic prediction of frailty highlights chronic pain and educational attainment as key risk and protective factors
Zusammenfassung: Frailty is a complex trait. Twin studies and recent Genome-Wide Association Studies have demonstrated a strong genetic basis of frailty but there remains a lack of genetic studies exploring genetic prediction of Frailty. Previous work has shown that a single polygenic predictor - represented by a Frailty polygenic score - predicts Frailty, measured via the frailty index, in independent samples within the United Kingdom. We extended this work, using a multi-polygenic score (MPS) approach to increase predictive power. Predictor variables - twenty-six polygenic scores (PGS) were modelled in regularised Elastic net regression models, with repeated cross-validation, to estimate joint prediction of the polygenic scores and order the predictions by their contributing strength to Frailty in two independent cohorts aged 65+ - the English Longitudinal Study of Ageing (ELSA) and Lothian Birth Cohort 1936 (LBC1936). Results showed that the MPS explained 3.6% and 4.7% of variance compared to the best single-score prediction of 2.6% and 2.2% of variance in ELSA and LBC1936 respectively. The strongest polygenic predictors of worsening frailty came from PGS for Chronic pain, Frailty and Waist circumference; whilst PGS for Parental Death, Educational attainment, and Rheumatoid Arthritis were found to be protective to frailty. Results from the predictors remaining in the final model were then validated using the longitudinal LBC1936, with equivalent PGS scores from the same GWAS summary statistics. Thus, this MPS approach provides new evidence for the genetic contributions to frailty in later life and sheds light on the complex structure of the Frailty Index measurement.
Autoren: Jonny P Flint, M. Welstead, S. R. Cox, T. C. Russ, A. Marshall, M. Luciano
Letzte Aktualisierung: 2024-05-31 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.05.31.24308260
Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.05.31.24308260.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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