Altern: Zwei molekulare Wendepunkte mit 44 und 60 Jahren

Der Weg eines Menschen durchs Leben lässt sich als überwiegend allmähliche Abfolge von Veränderungen beschreiben – von der Eizelle bis zum Tod.

Wenn Sie jedoch eines Morgens aufwachen, in den Spiegel schauen und sich fragen, wann Sie auf einmal so viel älter geworden sind, bildet sich das womöglich nicht nur Ihre Einbildung.

Neue Untersuchungen zu den molekularen Veränderungen des Alterns zeigen: Beim Menschen gibt es zwei deutliche Sprünge – durchschnittlich im Alter von 44 Jahren und erneut mit 60 Jahren.

„Wir verändern uns nicht einfach nur allmählich im Laufe der Zeit; es gibt einige wirklich dramatische Veränderungen“, sagt der Genetiker Michael Snyder von der Stanford University, leitender Autor der Studie.

„Wie sich herausstellt, ist die Lebensmitte um 45 eine Phase tiefgreifender Veränderungen, ebenso wie die frühen 60er. Das gilt unabhängig davon, welche Molekülklasse man betrachtet.“

Molekulare Veränderungen beim Altern

Altern ist ein komplexer Vorgang, der mit einem zunehmenden Risiko für Krankheiten unterschiedlichster Art einhergeht. Snyder und sein Team erforschen die Biologie des Alterns, um besser nachvollziehen zu können, welche Veränderungen auf welche Weise stattfinden. Das soll helfen, diese Erkrankungen wirksamer zu mindern und zu behandeln. Dafür begleiteten sie eine Gruppe von 108 Erwachsenen, die über mehrere Jahre hinweg im Abstand von einigen Monaten biologische Proben abgaben.

Bei manchen Erkrankungen, etwa Alzheimer und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, beobachteten sie, dass das Risiko nicht gleichmäßig mit dem Alter steigt. Stattdessen nimmt es nach einem bestimmten Lebensalter stark zu. Deshalb untersuchten die Forschenden Biomarker des Alterns genauer, um möglicherweise damit verbundene Veränderungen aufzuspüren.

Anhand der Proben ihrer Kohorte verfolgte das Forschungsteam verschiedene Arten von Biomolekülen. Analysiert wurden RNA, Proteine, Lipide sowie Taxa des Mikrobioms aus Darm, Haut, Nase und Mund – insgesamt 135.239 biologische Merkmale.

Jede teilnehmende Person lieferte im Durchschnitt 47 Proben innerhalb von 626 Tagen. Die Person mit der längsten Teilnahme reichte 367 Proben ein. Aus dieser umfangreichen Datensammlung entstanden mehr als 246 Milliarden Datenpunkte, die anschließend auf Muster bei den Veränderungen untersucht wurden.

Bereits mehrere frühere Arbeiten hatten bei Ratten und Menschen nicht lineare altersbezogene Verschiebungen in den Mengen molekularer Bestandteile festgestellt. Untersuchungen an Fruchtfliegen, Mäusen und Zebrafischen deuteten zudem darauf hin, dass auch diese Arten stufenweise altern.

Zwei markante Phasen des menschlichen Alterns

Snyder und seine Kolleginnen und Kollegen stellten fest, dass sich die Mengen zahlreicher unterschiedlicher Molekülarten im menschlichen Körper in zwei klar voneinander abgegrenzten Lebensphasen deutlich verändern.

Rund 81 Prozent sämtlicher untersuchten Moleküle wiesen in einer oder in beiden dieser Phasen Veränderungen auf. Die Veränderungen erreichten einen Höhepunkt in der Mitte der 40er und ein weiteres Mal in den frühen 60ern, wobei die jeweiligen Muster leicht voneinander abwichen.

Der Höhepunkt in der Lebensmitte war durch Veränderungen bei Molekülen gekennzeichnet, die mit dem Stoffwechsel von Lipiden, Koffein und Alkohol zusammenhängen, ebenso wie mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie Funktionsstörungen von Haut und Muskeln. Der zweite Höhepunkt in den frühen 60ern stand in Verbindung mit dem Stoffwechsel von Kohlenhydraten und Koffein, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Haut und Muskeln, der Immunregulation und der Nierenfunktion.

Die erste Phase in der Mitte der 40er fällt gewöhnlich in den Zeitraum, in dem bei Frauen die Menopause oder Perimenopause beginnt. Als entscheidenden Hauptfaktor schlossen die Forschenden dies jedoch aus: Auch Männer zeigten im selben Alter erhebliche molekulare Veränderungen.

„Dies legt nahe, dass die Menopause oder Perimenopause zwar zu den bei Frauen in der Mitte der 40er beobachteten Veränderungen beitragen kann, es bei Männern und Frauen aber wahrscheinlich weitere, bedeutsamere Faktoren gibt, die diese Veränderungen beeinflussen“, erklärt die Metabolomikerin und Erstautorin Xiaotao Shen, früher an der Stanford University tätig und heute an der Nanyang Technological University Singapore.

„Die Identifizierung und Untersuchung dieser Faktoren sollte für die künftige Forschung Priorität haben.“

Grenzen der Studie und weitere Forschung

Die Forschenden weisen darauf hin, dass ihre Stichprobe recht klein war und nur begrenzte biologische Proben von Personen im Alter zwischen 25 und 70 Jahren untersucht wurden.

Künftige Studien könnten dieses Phänomen detaillierter beleuchten und eine breitere Gruppe von Teilnehmenden einbeziehen. Dadurch ließe sich besser verstehen, wie sich der menschliche Körper im Laufe der Zeit verändert.

Die Studie wurde in Nature Aging veröffentlicht.