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Älterwerden fühlt sich selten wie ein plötzlicher Einschnitt an – doch neue molekulare Forschung deutet darauf hin, dass unser Körper in zwei klaren Phasen einen Sprung im biologischen Alter vollzieht: etwa Mitte 40 und erneut Anfang 60. Diese abrupten Veränderungen treten in zahlreichen biologischen Systemen auf, von Blutproteinen bis zum Mikrobiom, und könnten erklären, warum das Erkrankungsrisiko in bestimmten Lebensabschnitten manchmal plötzlich ansteigt.
What the study measured and why it matters
Ein Forschungsteam unter Leitung des Genetikers Michael Snyder von der Stanford University analysierte wiederholt entnommene biologische Proben von 108 erwachsenen Freiwilligen, die über mehrere Jahre gesammelt wurden. Statt einer einzelnen Momentaufnahme pro Person lieferte jede Teilnehmerin bzw. jeder Teilnehmer viele Proben (im Durchschnitt 47 Proben über rund 626 Tage), wodurch ein dichtes Zeitreihen-Datenset mit molekularen Messwerten entstand.
Das Team verfolgte eine bislang beispiellose Vielfalt an Biomolekülen — RNA, Proteine, Lipide sowie Taxa des Mikrobioms aus Darm, Haut, Nase und Mund — insgesamt etwa 135.239 unterscheidbare biologische Merkmale. Nach der Verarbeitung von mehr als 246 Milliarden Datenpunkten zeigte sich ein auffälliges Muster: Die Häufigkeit vieler Moleküle veränderte sich nicht linear mit dem Alter, sondern verschob sich sprunghaft in zwei Altersbereichen.
Two distinct molecular “lurches”
Ungefähr 81 % der gemessenen Moleküle zeigten bei einer oder beiden der identifizierten Phasen signifikante Änderungen. Der erste Anstieg konzentrierte sich um Mitte 40, der zweite um Anfang 60. Jede dieser Wellen betraf überlappende, aber nicht identische biologische Systeme.
- Mid-40s peak: Veränderungen traten vorrangig im Lipidstoffwechsel, in der Verarbeitung von Koffein und Alkohol, bei kardiovaskulär relevanten Molekülen sowie in Hinweisen auf Haut- und Muskelbeeinträchtigungen auf.
- Early-60s peak: Verschiebungen betrafen erneut Kohlenhydrat- und Koffeinmetabolismus, breitere kardiovaskuläre Signale, Immunregulation, Nierenfunktion sowie zusätzliche Veränderungen an Haut und Muskulatur.
Diese nicht-linearen Änderungen spiegeln Beobachtungen in anderen Spezies wider: Schrittweise Altersmuster wurden bereits an Fruchtfliegen, Mäusen und Zebrafischen beschrieben, und frühere Humanstudien deuteten bei bestimmten Biomarkern ebenfalls auf abrupte Übergänge hin. Die Kombination aus Proteomik, Metabolomik und Mikrobiomanalysen liefert hier eine robuste multidimensionale Sicht auf Altersbiomarker und molekulare Signaturen des Alterns.
Men, women and the menopause question
Eine naheliegende Hypothese war, dass der Sprung in der Lebensmitte durch Menopause oder Perimenopause bei Frauen ausgelöst wird. Die Forschenden analysierten Geschlechtsunterschiede und stellten fest, dass auch Männer ähnliche molekulare Verschiebungen Mitte 40 aufwiesen, was darauf hinweist, dass die Menopause allein das beobachtete Muster nicht erklärt.
Wie Xiaotao Shen, die leitende Metabolomikerin der Studie, erklärte: Während reproduktives Altern zu den in Frauen beobachteten Veränderungen beitragen könne, "gibt es wahrscheinlich andere, stärkere Einflussfaktoren, die diese Veränderungen bei Männern und Frauen beeinflussen." Die Identifikation dieser Faktoren — genetische Prädispositionen, Umweltbelastungen, Lebensstiländerungen oder kumulierter physiologischer Stress — hat Priorität für künftige Forschungsarbeiten.
Technisch betrachtet könnten Änderungen in Hormonspiegeln, Entzündungsmarkern, metabolischer Flexibilität oder mitochondrialer Funktion alle zu solchen systemweiten Schubbewegungen beitragen. Langfristige, integrative Studien, die genomische, epigenetische und Exposom-Daten einbeziehen, sind nötig, um kausale Zusammenhänge zu klären.
Implications for disease risk and healthy aging
Klinisch sind die Ergebnisse relevant, weil einige Krankheiten (zum Beispiel Alzheimer und kardiovaskuläre Erkrankungen) in ihrer Häufigkeit nach bestimmten Altersgrenzen sprunghaft zunehmen, statt graduell anzusteigen. Wenn sich viele molekulare Systeme in der Lebensmitte und erneut um das 60. Lebensjahr neu konfigurieren, könnte das dazu beitragen, die beobachteten Sprünge im Erkrankungsrisiko zu erklären und Chancen für gezielte Screenings oder frühe Interventionen zu eröffnen, die zeitlich auf diese Fenster abgestimmt sind.
Ein solcher Ansatz würde Altersbiomarker und molekulare Signaturen nutzen, um Risikoprofile genauer zu bestimmen: Beispielsweise könnten Veränderungen im Lipidprofil oder in Entzündungsmarkern Mitte 40 als Anlass für intensivere kardiovaskuläre Präventionsmaßnahmen dienen, während frühe 60er als Zeitfenster für altersassoziierte Screeningprogramme für Nierenfunktion oder immunologische Resilienz betrachtet werden könnten.
Wichtig ist: Die Studie behauptet nicht, dass ein einzelnes Ereignis das Altern über Nacht beschleunigt. Vielmehr beschreibt sie koordinierte Verschiebungen in vielen molekularen Systemen, die kumulativ wie diskrete Schritte in der biologischen Alterungsbahn erscheinen. Aus Sicht der Gesundheitsvorsorge bedeutet das, dass gezielte Veränderungen im Lebensstil (Ernährung, Bewegung, Schlaf, Stressmanagement) und gegebenenfalls pharmakologische Maßnahmen zu genau diesem Zeitpunkt besonders wirksam sein könnten.
Limitations and the path forward
Das Datenset ist ungewöhnlich reich an wiederholten Messungen, doch die Kohorte war mit 108 Personen relativ klein und auf das Altersspektrum 25–70 beschränkt. Das wirft Fragen auf, ob dieselben Übergänge früher oder später im Leben auftreten, wie sie sich zwischen ethnischen Gruppen oder verschiedenen Lebensstilen unterscheiden und ob Interventionen diese Verschiebungen abschwächen oder verzögern können.
Weitere Limitationen betreffen die Generalisierbarkeit: Die Stichprobe könnte in Bezug auf ethnische Herkunft, sozioökonomischen Status oder gesundheitliche Ausgangslage nicht repräsentativ sein. Darüber hinaus ist die biomedizinische Signalverarbeitung komplex — Batch-Effekte, Messunsicherheiten und bioinformatische Normalisierungen können Einfluss auf die Erkennung solcher Sprünge haben. Reproduzierende Analysen in unabhängig erhobenen Kohorten sind daher essenziell.
Die in Nature Aging (2024) veröffentlichte Studie ebnet den Weg für größere, diversere longitudinale Studien, die Genetik, Umwelt, Verhalten und klinische Outcomes integrieren, um zu kartieren, wie molekulare Verschiebungen mit Krankheit und Resilienz zusammenhängen. Ergänzend wären Interventionsstudien sinnvoll, die gezielt in den identifizierten Zeitfenstern ansetzen – etwa lifestyle-basierte Programme, metabolische Modulation oder immunologische Stabilisierungsmaßnahmen.
Expert Insight
"Das Erkennen koordinierter molekularer Wendepunkte beim Menschen ist ein wichtiger Schritt, um präventive Maßnahmen zeitlich sinnvoller zu gestalten", sagt Dr. Elena Morales, Biogerontologin und Wissenschaftskommunikatorin. "Wenn die Lebensmitte eine systemische Neukalibrierung darstellt, könnten Ärztinnen und Ärzte künftig Lebensstil-, Stoffwechsel- oder immunologische Interventionen gezielt in diesen Phasen ansetzen und so das Erkrankungsrisiko im späteren Leben potenziell reduzieren."
Aus wissenschaftlicher Sicht eröffnet diese Arbeit mehrere konkrete Forschungsfragen, etwa welche molekularen Netzwerke den Übergängen zugrunde liegen, ob epigenetische Uhren solche Sprünge abbilden und wie individuelle Faktoren wie genetische Risikoprofile, chronische Entzündungen oder vaskuläre Gesundheit die Zeitpunkte modifizieren. Ebenso wichtig ist die Verknüpfung mit klinischen Endpunkten: Lassen sich anhand dieser molekularen Signaturen Vorhersagen für spezifische Erkrankungen treffen, und welche Präventionsstrategien sind zeitlich und biologisch am sinnvollsten?
Insgesamt rückt diese Forschung das Altern nicht nur als allmählichen Abbau, sondern als Abfolge biologischer Übergänge in den Fokus. Zu verstehen, wann und warum diese Übergänge stattfinden, wird entscheidend sein, um Interventionen zu entwickeln, die die Gesundheitsspanne verlängern und die Belastung durch altersbedingte Krankheiten mindern.
Methodisch bietet die Studie ein Modell für integrierte Mehrschicht-Analysen (Proteomik, Metabolomik, Transkriptomik, Mikrobiom), die kombiniert ein detailliertes Bild von physiologischen Veränderungen liefern. Solche Multimodal-Ansätze sind besonders geeignet, komplexe Phänomene wie Alterung abzubilden, weil sie systemische Interaktionen zwischen Stoffwechsel, Immunfunktion, Mikrobiom und Organfunktionen erfassen.
Für die Praxis bedeutet das: Ärztinnen und Ärzte, Forschende und Gesundheitssysteme sollten darüber nachdenken, wie longitudinale Biomarker-Profile in Vorsorgeprogramme integriert werden können. Politische Entscheidungsträger und Förderagenturen sind gefordert, größere, divers zusammengesetzte Kohorten zu finanzieren und standardisierte Protokolle für molekulare Messungen zu etablieren, damit Erkenntnisse robust reproduzierbar werden.
Schließlich sind Kommunikation und Gesundheitskompetenz wichtig: Individuen sollten informiert werden, dass mittlere Lebensjahre und frühe 60er Phasen erhöhter Vulnerabilität darstellen könnten, sodass präventive Maßnahmen nicht auf später im Leben verschoben werden. Prävention, frühzeitige Diagnose und personalisierte Interventionen könnten zusammen dazu beitragen, das Auftreten altersassoziierter Erkrankungen zu verzögern und die Lebensqualität im Alter zu verbessern.
Quelle: sciencealert
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