Artikel zur Langlebigkeit

Neue Studie deckt Blutbiomarker auf, die das biologische Altern vorantreiben

Neue Studie deckt Blutbiomarker auf, die das biologische Altern vorantreiben
  • Diese Studie untersucht blutbasierte Biomarker und die Gehgeschwindigkeit, um die Geschwindigkeit des biologischen Alterns zu bestimmen.

  • Gesunde Alter waren über 75 Jahre alt und konnten eine Treppe hinaufsteigen oder 15 Minuten lang gehen, ohne sich auszuruhen, und die schnellen Alter, die 65 bis 75 Jahre alt waren, mussten sich während dieser Herausforderungen ausruhen.

  • Außerdem führten sie Metabolomikanalysen durch – eine Analyse von Metaboliten, Molekülen, die auf chemischen Wegen im Körper produziert werden – mit Blutproben der beiden Gruppen, um das biologische Alter zu bestimmen. 

  • Gesunde und schnell alternde Menschen wiesen deutliche Unterschiede in ihren Metabolomen auf, was darauf hindeutet, dass Metaboliten im Blut das biologische Alter widerspiegeln könnten.

  • Die drei wichtigsten Metaboliten, die in dieser Gruppe die biologische Alterung vorantreiben, waren drei Metaboliten: β-Cryptoxanthin, Prolylhydroxyprolin und Eicosenoylcarnitin. 

  • Die Forscher identifizierten außerdem 25 Metaboliten, die sie als Healthy Aging Metabolic (HAM) Index bezeichneten.

Dieser Artikel wurde auf ScienceDaily.com veröffentlicht:

Forscher der University of Pittsburgh haben blutbasierte Marker entdeckt, die mit gesundem und schnellem Altern in Zusammenhang stehen und es ihnen ermöglichen, das biologische Alter einer Person vorherzusagen – also wie schnell die Zellen und Organe einer Person unabhängig von ihrem Geburtsdatum altern.

Die neue Forschung, veröffentlicht in Alternde Zelle, weist auf Wege und Verbindungen hin, die dem biologischen Alter zugrunde liegen könnten, gibt Aufschluss darüber, warum Menschen unterschiedlich altern, und schlägt neue Angriffspunkte für Interventionen vor, die das Altern verlangsamen und die Gesundheitsspanne, also die Zeitspanne, in der ein Mensch gesund ist, fördern könnten.

„Alter ist mehr als nur eine Zahl“, sagte die leitende Autorin Aditi Gurkar, Ph.D., Assistenzprofessorin für Geriatrie an der Pitt’s School of Medicine und Mitglied des Aging Institute, einem Joint Venture von Pitt und UPMC. „Stellen Sie sich zwei Menschen im Alter von 65 Jahren vor: Der eine fährt mit dem Fahrrad zur Arbeit und geht am Wochenende Skifahren, der andere kann keine Treppen steigen. Sie haben das gleiche chronologische Alter, aber ein sehr unterschiedliches biologisches Alter. Warum tun diese beiden Menschen?“ Alter anders? Diese Frage treibt meine Forschung an.“

Um diese Frage zu beantworten, verglichen Gurkar und ihr Team 196 ältere Erwachsene, die sie als gesund oder schnell alternd einstuften, anhand der Leichtigkeit, mit der sie einfache Gehherausforderungen bewältigen konnten. Da die Gehfähigkeit ein ganzheitliches Maß für die kardiovaskuläre Fitness, die körperliche Stärke und die neurologische Gesundheit ist, haben andere Studien gezeigt, dass sie der beste Prädiktor für Krankenhausaufenthalte, Behinderungen, Funktionseinbußen und Tod bei älteren Erwachsenen ist.

Gesunde Altersgruppen waren 75 Jahre oder älter und konnten eine Treppe hinaufsteigen oder 15 Minuten lang laufen, ohne sich auszuruhen, und die schnellen Altersgruppen, die 65 bis 75 Jahre alt waren, mussten sich während dieser Herausforderungen ausruhen.

Laut Gurkar ist diese Studie einzigartig, weil die Rapid-Agers chronologisch jünger waren als die Healthy-Agers, was es den Forschern ermöglichte, sich auf Marker des biologischen – und nicht chronologischen – Alterns zu konzentrieren, im Gegensatz zu anderen Studien, die junge Erwachsene mit älteren Menschen verglichen.

Um einen molekularen Fingerabdruck des biologischen Alterns in Blutproben von Teilnehmern zu definieren, führten sie Metabolomics durch – eine Analyse von Metaboliten, Molekülen, die durch chemische Wege im Körper produziert werden – mit Blutproben der beiden Gruppen.

„Andere Studien haben sich mit der Genetik befasst, um das biologische Altern zu messen, aber Gene sind sehr statisch: Die Gene, mit denen man geboren wird, sind die Gene, mit denen man stirbt“, sagte Gurkar. „Wir haben uns für die Betrachtung von Metaboliten entschieden, weil sie dynamisch sind: Sie verändern sich in Echtzeit, um unseren aktuellen Gesundheitszustand und unser Befinden widerzuspiegeln, und wir haben die Macht, sie durch unseren Lebensstil, unsere Ernährung und unsere Umwelt zu beeinflussen.“

Gesunde und schnell alternde Menschen zeigten deutliche Unterschiede in ihren Metabolomen, was darauf hindeutet, dass Metaboliten im Blut das biologische Alter widerspiegeln könnten.

Als nächstes identifizierten Gurkar und ihr Team 25 Metaboliten, die sie als Healthy Aging Metabolic (HAM) Index bezeichneten. Sie fanden heraus, dass der HAM-Index besser als andere häufig verwendete Alterungsmetriken – einschließlich des Gebrechlichkeitsindex, der Ganggeschwindigkeit und des Montreal Cognitive Assessment-Tests – bei der Unterscheidung zwischen gesunden und schnell alternden Menschen geeignet ist.

Um ihren neuen Index zu validieren, analysierten die Forscher eine separate Kohorte älterer Erwachsener aus einer in Wisconsin ansässigen Studie. Der HAM-Index sagte mit einer Genauigkeit von etwa 68 % korrekt voraus, ob Personen 10 Minuten lang draußen gehen könnten, ohne anzuhalten.

„Wir haben eine ganz unterschiedliche Kohorte von Menschen aus einer anderen geografischen Region untersucht und festgestellt, dass dieselben Metaboliten mit dem biologischen Altern verbunden sind“, sagte Gurkar. „Das gibt uns die Gewissheit, dass der HAM-Index wirklich vorhersagen kann, wer ein gesunder und schneller alternder ist.“

Mithilfe eines Modells der künstlichen Intelligenz, das potenzielle Treiber biologischer Merkmale vorhersagen kann, identifizierte das Team drei Hauptmetaboliten, die am wahrscheinlichsten ein gesundes Altern fördern oder ein schnelles Altern vorantreiben. In zukünftigen Forschungsarbeiten wollen sie untersuchen, wie diese Metaboliten und molekularen Wege, die sie produzieren, zum biologischen Altern beitragen, und Interventionen erforschen, die diesen Prozess verlangsamen könnten.

Gurkar plant außerdem weitere Forschungen, um zu untersuchen, wie sich das Metabolom jüngerer Menschen im Laufe der Zeit verändert. Schließlich hofft sie, einen Bluttest zu entwickeln, der das biologische Alter junger Erwachsener abschätzen oder vorhersagen könnte, bei welchen Menschen im Laufe des Alters möglicherweise Alterskrankheiten auftreten.

„Während es großartig ist, dass wir das biologische Alter bei älteren Erwachsenen vorhersagen können, wäre es noch spannender, einen Bluttest durchzuführen, der beispielsweise jemandem mit 35 Jahren sagen könnte, dass er ein biologisches Alter hat, das eher dem eines 45-Jährigen entspricht.“ Sagte Gurkar. „Diese Person könnte dann frühzeitig darüber nachdenken, Aspekte ihres Lebensstils zu ändern – sei es die Verbesserung ihres Schlafes, ihrer Ernährung oder ihres Trainingsprogramms –, um hoffentlich ihr biologisches Alter umzukehren.“

„Heutzutage neigen wir in der Medizin dazu, auf das Auftreten eines Problems zu warten, bevor wir es behandeln“, fügte sie hinzu. „Aber Altern funktioniert nicht so – es geht um Prävention. Ich denke, die Zukunft der Medizin wird darin bestehen, frühzeitig zu erkennen, wie jemand altert, und personalisierte Interventionen zu entwickeln, um Krankheiten zu verzögern und die Gesundheitsspanne zu verlängern.“

Weitere Autoren der Studie waren Shruthi Hamsanathan, Ph.D., Tamil Anthonymuthu, Ph.D., Denise Prosser, Anna Lokshin, Ph.D., Susan L. Greenspan, MD, Neil M. Resnick, MD, Subashan Perera, Ph.D. und Satoshi Okawa, Ph.D., alle von Pitt oder UPMC; und Giri Narasimhan, Ph.D., von der Florida International University.

Quelle der Geschichte:

Materialien zur Verfügung gestellt von Universität Pittsburgh. Hinweis: Der Inhalt kann hinsichtlich Stil und Länge bearbeitet werden.


Zeitschriftenreferenz:

  1. Shruthi Hamsanathan, Tamil Anthonymuthu, Denise Prosser, Anna Lokshin, Susan L. Greenspan, Neil M. Resnick, Subashan Perera, Satoshi Okawa, Giri Narasimhan, Aditi u. Gurkar. Ein molekularer Index für das biologische Alter, der aus dem Metabolom und dem seneszenzassoziierten Sekretom beim Menschen ermittelt wird. Alternde Zelle, 2024; DOI: 10.1111/acel.14104


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