Neue Erkenntnisse über biologisches Altern und Gesundheit

Altern ist ein komplizierter Prozess, der auf verschiedenen Ebenen im Körper abläuft. Er beginnt auf molekularer Ebene und betrifft mit der Zeit unsere Zellen, Gewebe und Organe. Dieser Prozess kann zu verschiedenen Krankheiten führen und das Risiko zu sterben erhöhen. Zu wissen, wie dieser Prozess funktioniert, ist wichtig, um Wege zu finden, die Menschen dazu bringen, gesünder und länger zu leben. Allerdings ist unser aktuelles Verständnis darüber, wie die unterschiedlichen Aspekte des Alterns miteinander verbunden sind und wie sie zu altersbedingten Krankheiten beitragen, noch begrenzt.

#Messung des biologischen Alters

Wissenschaftler haben Methoden entwickelt, um das biologische Alter mittels eines Konzepts namens Alterungsuhren zu messen. Diese Uhren wurden zuerst mit Mustern in der DNA-Methylierung erstellt, also einer Art, wie Gene modifiziert werden. Jetzt wurden diese Methoden angepasst, um andere Bereiche wie das Transkriptom (die Gesamtheit aller RNA-Moleküle) und das Proteom (die Gesamtheit aller Proteine) zu untersuchen. Diese biologischen Uhren schätzen das Alter einer Person basierend auf den Veränderungen, die über die Zeit im Körper passieren. Das biologische Alter kann sich vom chronologischen Alter unterscheiden, welches das Alter angibt, das basierend auf dem Geburtsdatum einer Person berechnet wird. Dieser Unterschied kann ein Zeichen für altersbedingte Krankheiten und Sterberisiko sein.

Verschiedene Organe altern in unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Neue Forschungen haben gezeigt, dass Menschen aus unterschiedlichen Hintergründen das Altern ihrer Organe auf einzigartige Weise erleben können. Wissenschaftler haben beispielsweise eine grosse Anzahl von Menschen untersucht und herausgefunden, dass Unterschiede im Altern durch die Analyse von Proteinen im Blut identifiziert werden können. Grosse Studien wie die UK Biobank haben die Möglichkeit gegeben, diese Alterungsmuster zu betrachten und zu verstehen, wie Lebensstilentscheidungen oder Behandlungen Gesundheit und Langlebigkeit beeinflussen können.

#Die Studie zu Plasma-Proteomics

In dieser Studie verwendeten die Forscher Daten von über 53.000 Teilnehmern der UK Biobank, um Modelle zu erstellen, die Alterungsmuster in spezifischen Organen zeigen. Indem sie untersuchten, wie Proteine im Blut reagieren und diese Informationen mit spezifischen Organen verknüpften, konnten sie einzigartige Alterszeichen identifizieren, die zeigen, wie verschiedene Organe unterschiedlich altern. Ihre Modelle konnten auch biologische Altersvorhersagen basierend auf den gefundenen Proteinen sowie Risiken für verschiedene Krankheiten machen.

Um die Daten zu analysieren, wurden die Teilnehmer in zwei Gruppen unterteilt: eine zur Schulung der Modelle und eine andere zum Testen. Die Forscher verwendeten eine Methode namens elastische Netze-Regression, um das biologische Alter basierend auf Proteinstufen vorherzusagen. Diese erste Version ihres Modells zeigte eine starke positive Beziehung zwischen biologischem und chronologischem Alter, was bedeutet, dass es genau vorhersagen kann, wie alt jemand biologisch ist.

#Biologisches Alter und Griffstärke

Die Studie untersuchte auch, wie das biologische Alter mit körperlichen Attributen wie Griffstärke zusammenhängt. Sie fanden heraus, dass die Griffstärke tendenziell abnimmt, wenn das biologische Alter steigt. Die Studie stellte zudem Unterschiede im Altern zwischen Männern und Frauen fest, wobei Männer im Allgemeinen höhere biologische Alter aufwiesen. Zudem könnten Faktoren wie das Alter, in dem die Eltern einer Person starben, auch Einblicke in das biologische Alter und die Langlebigkeit geben.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das biologische Alter, wie von den Modellen vorhergesagt, mit verschiedenen Gesundheitsattributen korreliert, einschliesslich Griffstärke und Lebenserwartung. Mit steigendem biologischen Alter steigt auch das Risiko für altersbedingte Krankheiten. Das bedeutet, dass das Verständnis des biologischen Alters helfen kann, Individuen zu identifizieren, die ein höheres Risiko für Gesundheitsprobleme wie Herzkrankheiten oder Demenz haben.

#Mortalitätsbasierte Alterungsmodelle

Als Nächstes entwickelten die Forscher Modelle, die auf der Mortalität basieren, um das Altern durch die Linse zu prognostizieren, wie wahrscheinlich es ist, dass jemand auf Gesundheitsprobleme stösst oder stirbt, basierend auf seinem biologischen Alter. Diese mortalitätsbasierten Modelle haben sich gut bewährt, um das chronologische Alter vorherzusagen. Tatsächlich zeigten sie sogar stärkere Korrelationen mit verschiedenen Gesundheitsrisiken im Vergleich zu den ursprünglichen biologischen Altersmodellen.

Als sie gegen eine andere Gruppe vielfältiger Individuen getestet wurden, zeigten die Mortalitätsmodelle weiterhin starke Korrelationen mit Altern und Gesundheitsresultaten. Das legt nahe, dass diese Modelle zuverlässig sind und wertvolle Einblicke unabhängig von der untersuchten Population bieten können.

#Unterschiede zwischen Männern und Frauen

Ein entscheidendes Ergebnis war, dass die Modelle Unterschiede zwischen Männern und Frauen hervorhoben. Männer wurden konstant als biologisch älter eingestuft als Frauen, selbst wenn sie nach verschiedenen Faktoren ajustiert wurden. Die mortalitätsbasierten Modelle lieferten auch ein klareres Verständnis davon, wie sich die verschiedenen Geschlechter im Alter und die damit verbundenen Sterberisiken verhalten.

Zusätzlich zum Geschlecht erkundeten die Forscher, wie Lebensstilelemente wie Ernährung, Beruf und Medikamenteneinnahme das biologische Alter beeinflussen. Zum Beispiel wurden höhere Bildung und berufliche Tätigkeiten mit niedrigeren biologischen Altern in Verbindung gebracht, während Routinejobs anscheinend mit einem höheren biologischen Alter korrelierten. Dieser Aspekt zeigt, wie soziale Faktoren ebenfalls eine Rolle im Alterungsprozess spielen.

#Altern und Chronische Krankheiten

Weitere Untersuchungen ergaben starke Verbindungen zwischen Altern und chronischen Krankheiten. Wenn sich bestimmte Organe schneller altern, werden Individuen anfälliger für Krankheiten, die mit diesen Organen in Zusammenhang stehen. Beispielsweise sagte das Leberalterungsmodell ein höheres Risiko für Leberkrankheiten voraus, während das Lungenaltern eng mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) verbunden war. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass altersbedingte Krankheiten Manifestationen von erhöhtem Altern in den jeweiligen Organen sein könnten.

Mit diesen organspezifischen Modellen fanden die Forscher heraus, dass sie die Wahrscheinlichkeit von altersbedingten Krankheiten genau vorhersagen konnten. Das bedeutet, dass das Verständnis davon, wie einzelne Organe altern, zu besseren Gesundheitsstrategien und Interventionen führen kann, die auf spezifische Gesundheitsrisiken zugeschnitten sind.

#Lebensstilfaktoren, die das Altern beeinflussen

Die Studie betrachtete auch, wie die Ernährung das biologische Alter beeinflusst. Teilnehmer, die mehr Obst, Gemüse und gesunde Lebensmittel assen, hatten tendenziell niedrigere biologische Alter im Vergleich zu denen, die mehr verarbeitete Lebensmittel und Zucker konsumierten. Das hebt die Bedeutung gesunder Ernährungsentscheidungen hervor, um den Alterungsprozess möglicherweise zu verlangsamen.

Ähnlich analysierte die Forschung, wie verschiedene Medikamente das biologische Alter beeinflussten. Einige Medikamente, die für chronische Erkrankungen eingesetzt werden, waren mit höheren biologischen Altern verknüpft, was darauf hindeutet, dass diese Individuen möglicherweise mit schwerwiegenderen Gesundheitsproblemen konfrontiert sind.

Ein weiterer untersuchter Faktor waren die Auswirkungen von Rauchen und Alkoholkonsum. Es wurde festgestellt, dass Rauchen das vorhergesagte biologische Alter erheblich erhöht, insbesondere die Lungen Gesundheit beeinträchtigt. Im Gegensatz dazu zeigte der Alkoholkonsum unterschiedliche Ergebnisse, was darauf hindeutet, dass die Effekte von dem spezifischen Organ abhängen könnten, das betrachtet wird.

#Langzeitstudien zum Altern

Mithilfe von über die Zeit gesammelten Daten waren die Forscher in der Lage, Veränderungen im biologischen Alter unter den Teilnehmern zu verfolgen. Die meisten Individuen zeigten eine erwartete Zunahme im biologischen Alter. Interessanterweise fand die Studie heraus, dass Männer tendenziell schneller altern als Frauen, was frühere Beobachtungen zu Geschlechtsunterschieden im Altern weiter stützt.

Die Studie ergab auch, dass sowohl sehr junge als auch sehr alte Individuen tendenziell schneller altern als diejenigen in der Altersgruppe der Mittleren. Das greift die Idee auf, dass extremes biologisches Alter Gesundheit negativ beeinflussen kann, was zu einer höheren Anzahl von Krankheitsdiagnosen führt.

#Vorhersagen von Gesundheitsresultaten

Forscher wendeten ihre Modelle an, um Gesundheitsresultate in neuen Datensätzen vorherzusagen. In einer Studie von COVID-19-Patienten schnitt das lungspezifische Alterungsmodell gut ab, um zwischen infizierten und nicht infizierten Personen zu unterscheiden. Das spiegelt wider, wie Alterung die Anfälligkeit für bestimmte Krankheiten beeinflusst und hebt die Bedeutung der Organ Gesundheit im Kontext umfassenderer Gesundheitsprobleme hervor.

In einem anderen Datensatz, der sich auf neurodegenerative Krankheiten konzentrierte, waren die gehirnspezifischen Modelle erfolgreicher als die konventionellen Modelle bei der Altersvorhersage. Das bestätigt weiter, dass Alterungsmodelle, die auf spezifische Organe zugeschnitten sind, genauere Einblicke in Gesundheitsrisiken bieten können.

#Fazit

Diese Studie zeigt das Potenzial, Proteomik-Daten zu nutzen, um das Altern und dessen Verbindung zu Gesundheit und Krankheit zu verstehen. Durch die Entwicklung von Modellen, die das biologische Alter berücksichtigen, können Forscher Muster aufdecken, die helfen, Gesundheitsresultate und Risiken, die mit dem Altern verbunden sind, vorherzusagen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es effektiver sein könnte, das Altern auf Organebene anzugehen, anstatt nur das Gesamtaltern zu betrachten. Zukünftige Forschungen könnten weiterhin darauf abzielen, wie bestimmte Lebensstilentscheidungen das Altern beeinflussen und wie Interventionen gezielter angepasst werden können, um Gesundheitsresultate im Alter zu verbessern.

Altern mag als natürlicher Prozess angesehen werden, aber diese Forschung hebt seine komplexen Wechselwirkungen mit Krankheiten und Lebensstilfaktoren hervor. Das Verständnis dieser Zusammenhänge kann den Weg für innovative Ansätze ebnen, um gesünderes Altern zu fördern und die Lebensqualität von Individuen im Alter zu verbessern.