Jeder Zelltyp altert in seinem eigenen Tempo
Der Körper altert nicht gleichmäßig. Manche Zelltypen sind biologisch deutlich älter als andere – und genau dieser Unterschied könnte bestimmen, welche Krankheit jemand entwickelt und wann.
In der Wissenschaft galt Altern lange als ein einheitlicher, koordinierter Prozess, der den gesamten Organismus erfasst. Eine neue Studie in Nature Medicine stellt diese Sichtweise infrage. Das Team um Tony Wyss-Coray entwickelte Machine-Learning-Modelle, die das biologische Alter von mehr als vierzig verschiedenen Zelltypen bestimmen können.
Ein einziger Zelltyp kann Alzheimer vorhersagen
Als Messgröße nutzten die Forschenden Blutproteine. Für jeden Zelltyp wählten sie jene Proteine aus, die von diesem Typ am stärksten produziert werden, und trainierten die Modelle anschließend mit Daten von rund 60.000 Personen. Leberzellen (Hepatozyten) lieferten dabei das zuverlässigste Signal. Besonders auffällig: Ein beschleunigtes Altern von Astrozyten – gehirnstützenden Zellen – sagte voraus, wer an Alzheimer erkranken würde. Beschleunigtes Altern von Muskelzellen (Myozyten) war mit einem erhöhten ALS-Risiko verbunden, einer schweren neurodegenerativen Erkrankung, und das in manchen Fällen mehr als drei Jahre vor der Diagnose.
Lediglich 35 Prozent der Studienteilnehmenden wiesen in keinem Zelltyp extreme Altersunterschiede auf. Etwa ein Viertel zeigte ausgeprägte Altersbeschleunigung in genau einem Zelltyp. Eine kleine Gruppe von 1,5 Prozent hatte gleichzeitig in zehn oder mehr Zelltypen beschleunigtes Altern. Laut den Forschenden scheint eine höhere Anzahl betroffener Zelltypen mit einer größeren Krankheitslast zu korrelieren.
Von Organen zu Zellen: eine feinere Auflösung
Die Arbeit knüpft an frühere Forschungsergebnisse an, die zeigten, dass verschiedene Organe unterschiedlich schnell altern. Die neue Studie verfeinert diesen Gedanken weiter: Nicht die Organe als solche, sondern spezifische Zelltypen innerhalb dieser Organe sind entscheidend. Für die Longevity-Forschung bedeutet das einen wesentlichen Perspektivwechsel. Biomarker auf Zelltyp-Ebene könnten Krankheitsrisiken früher anzeigen als bisherige Methoden.
Zu den weiteren Erkrankungen, die die Modelle vorhersagen konnten, zählen Lungenkrebs, Lymphome, Typ-2-Diabetes, COPD und Schlaganfall. Die Forschenden betonen, dass es sich dabei um prädiktive Zusammenhänge handelt, nicht um nachgewiesene Kausalbeziehungen. Die Befunde sind vorläufig und müssen in größeren sowie diverseren Bevölkerungsgruppen weiter validiert werden.
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