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Zelluläre Alterung im Blut enthüllt Krankheitsrisiken
Eine tiefgehende Analyse von über 7.000 Plasmaproteinen bei 60.000 Personen ermöglichte die Entwicklung von Modellen, die das biologische Alter von mehr als 40 Zelltypen schätzen können – von Neuronen über Muskelzellen bis hin zu Immunzellen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Alterung nicht alle Zellen auf die gleiche Weise betrifft: Zwischen 20 und 25 % der Individuen weisen eine beschleunigte Alterung in nur einem Zelltyp auf, während 1 bis 3 % mindestens zehn betroffene Zelltypen haben.
Diese Signaturen der zellulären Alterung sind eng mit dem Auftreten von Krankheiten und der Mortalität über einen Zeitraum von 15 Jahren verbunden. Beispielsweise zeigen Personen, die das Gen APOE4 tragen – das für ein erhöhtes Risiko der Alzheimer-Krankheit bekannt ist – eine beschleunigte Alterung von Astrozyten, einem Typ von Gehirnzellen, aber eine relative Verjüngung von Makrophagen, die Immunzellen sind. Im Gegensatz dazu weisen Träger des Gens APOE2 ein entgegengesetztes Profil auf: mit jüngeren Astrozyten und älteren Makrophagen. Diese Unterschiede könnten durch evolutionäre Mechanismen erklärt werden, bei denen das Gen APOE4 durch die Stärkung der immunologischen Wachsamkeit in der Vergangenheit einen Überlebensvorteil gegenüber Pathogenen bot – auf Kosten einer beschleunigten Alterung des Gehirns.
Eine extreme Alterung der Astrozyten verdreifacht das Risiko, an Alzheimer zu erkranken, bei Personen mit zwei Kopien des Gens APOE4, während eine Verjüngung dieser Zellen das Risiko deutlich reduziert. Ebenso erhöht eine ausgeprägte Alterung der skelettmuskulären Zellen das Risiko für amyotrophe Lateralsklerose – eine schwere neurodegenerative Erkrankung – um das 12,7-Fache. Bei Rauchern erhöht eine beschleunigte Alterung der respiratorischen Epithelzellen das Risiko für Lungenkrebs um 58 % im Vergleich zum Rauchen allein.
Die Signaturen der zellulären Alterung ermöglichen auch die Vorhersage anderer Krankheiten. Eine extreme Alterung der Alveolarzellen vom Typ 2, die eine Schlüsselrolle bei der Lungenreparatur spielen, ist mit einem erhöhten Risiko für Lungenkrebs verbunden – selbst bei Nichtrauchern. Bei Typ-2-Diabetes erhöht eine ausgeprägte Alterung der myeloiden Zellen, die an Entzündungen beteiligt sind, das Risiko deutlich, selbst bei Fehlen traditioneller Faktoren wie einem hohen Blutzuckerspiegel.
Die Studie zeigt auch, dass der Lebensstil die zelluläre Alterung direkt beeinflusst. Personen mit einem gesunden Lebensstil – gekennzeichnet durch Nichtrauchen, moderaten Alkoholkonsum, einen normalen Body-Mass-Index, regelmäßige körperliche Aktivität und ausreichend Schlaf – weisen insgesamt jüngere Zellen auf. Im Gegensatz dazu zeigen Personen, die Rauchen und Adipositas kombinieren, eine beschleunigte Alterung in vielen Zelltypen.
Die kumulative Belastung durch zelluläre Alterung hat einen großen Einfluss auf das Überleben. Personen, bei denen mehr als 20 Zelltypen beschleunigt altern, haben eine 15-Jahres-Überlebensrate von etwa 34 %, verglichen mit 90 % bei denen, deren Zellen normal altern. Umgekehrt verbessern verjüngte Immun- oder Nervenzellen die Langlebigkeit. Ein polyzellulärer Risikoscore wurde entwickelt, um das Mortalitätsrisiko zu stratifizieren, und zeigt eine robuste Vorhersagefähigkeit über verschiedene proteomische Analyseplattformen hinweg.
Diese Entdeckungen bieten eine neue Art, das menschliche Altern auf zellulärer Ebene zu verstehen. Sie ebnen den Weg für personalisierte Ansätze zur Bewertung von Krankheitsrisiken und zur Identifizierung potenzieller therapeutischer Ziele, indem gezielt die anfälligsten Zelltypen angesprochen werden. Altern wird nicht mehr als ein einheitlicher Prozess betrachtet, sondern als ein Mosaik aus unterschiedlichen zellulären Trajektorien, von denen jede auf unterschiedliche Weise zur Gesundheit und Krankheit beiträgt.
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Attributions et sources
Origine de l’étude
DOI : https://doi.org/10.1038/s41591-026-04446-y
Titre : Plasma proteomic signatures of cellular aging predict human disease
Revue : Nature Medicine
Éditeur : Springer Science and Business Media LLC
Auteurs : Daisy Yi Ding; Veronica Augustina Bot; Kenneth L. Chen; James W. Groves; Róbert Pálovics; Daisuke Masuda; Amelia Farinas; Hamilton Se-Hwee Oh; Viktoria Wagner; Nannan Lu; ; Carlos Cruchaga; Alina Isakova; Jonathan M. Schott; Tony Wyss-Coray