Biologisches Altern: »Wir können mit einer Blutprobe das Alter Ihres Gehirns bestimmen«

Er fand heraus, dass nicht alle Organe in unserem Körper gleich schnell altern. Der Stanford-Forscher Tony Wyss-Coray entwickelte einen Bluttest, mit dem sich das biologische Alter von Herz oder Hirn bestimmen lässt. Im Gespräch erklärt er, was diese Messung über die Zukunft eines Menschen verrät und wie uns ein solcher Bluttest einmal dabei helfen könnte, länger zu leben.
Herr Wyss-Coray, warum altern wir?
Das ist eines der größten Rätsel der Biologie. Warum leben Tiere so unterschiedlich lange, manche wenige Tage, andere Jahrzehnte oder mehr als ein Jahrhundert? Mit dem alternden Körper ist es wahrscheinlich wie mit einem Auto, das in die Jahre gekommen ist: Irgendwann geht es kaputt, weil die Teile verschleißen, weil sich Rußablagerungen bilden oder Material brüchig wird.
Wir bestehen nicht aus Blech und Stahl. Wie muss man sich den Verschleiß des Körpers vorstellen?
Unsere Zellen verlieren mit der Zeit die Fähigkeit, Abfallprodukte zu beseitigen. Es sammeln sich Fette und kaputte Proteine an. Bei der Zellteilung mehren sich Fehler im Erbgut. Manche Zellen hören sogar ganz auf, sich zu teilen. Diese seneszenten Zellen geben Entzündungsbotenstoffe ab und reißen andere Zellen mit in den Abgrund: Entzündungsprozesse scheinen einer der Haupttreiber von Verschleiß zu sein. Und das Reservoir an Stammzellen, die Organe regenerieren können, erschöpft sich. Irgendwann leiden dann ganze Organe, die Gefäße, die Leber oder die Gelenke.
Wann zeigt sich das in den Zellen?
Alterung folgt gewissen Mustern, die sich wahrscheinlich aus der Evolution ergeben haben: Wir müssen 30 bis 40 Jahre alt werden, um uns erfolgreich fortzupflanzen. Unser Organismus ist so gebaut, dass er diese Phase zuverlässig übersteht. Dann aber scheinen unsere Zellen mehr und mehr die Fähigkeit zu verlieren, sich selbst zu warten, und der Verschleiß beginnt.
Tony Wyss-Corey
Der Wissenschaftler, 61, ist Professor für Neurologie und Neurowissenschaften an der Universität Stanford in Kalifornien und Autor einflussreicher Studien zu Alterung und neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer.
Das heißt: Mit 40 geht’s bergab?
Zumindest markiert diese Zeit den ersten Wendepunkt in unserer Alterung. Alt werden ist nämlich kein gleichmäßiger Prozess, sondern einer, der in Wellen verläuft. Relativ lange verändert sich gar nicht so viel in unserem Körper – und dann relativ viel auf einmal. Das erste Mal zwischen 30 und 40 Jahren, das zweite Mal bei etwa 65 und das letzte Mal mit 80 Jahren.
Sie sind mit Mausexperimenten bekannt geworden, die nahelegten, dass man die Wartungskräfte des Körpers reaktivieren kann. Und zwar mit dem Blut junger Artgenossen.
Faszinierend, oder? Mein Kollege und Labornachbar in Stanford hat mich auf die Idee gebracht. Er hatte eine Reihe von Parabiose-Experimenten durchgeführt. Er hat also eine junge und eine alte Maus chirurgisch so verbunden, dass sie sich einen Blutkreislauf teilten. Die Forscher nähten die Mäuse richtiggehend zusammen. Die Muskeln des alten Tieres wurden daraufhin jünger. Die Stammzellen in ihnen, die neue Muskelfasern bilden, wurden aktiver, der Muskel regenerierte sich besser. Wir haben anschließend ähnliche Effekte im Gehirn der Tiere zeigen können.
Da haben Sie auch Mäuse zusammengenäht?
Das war später nicht mehr nötig. Wir haben den alten Tieren das Blutplasma jüngerer Tiere per Infusion verabreicht. Die Alten fanden sich danach wieder besser in ihrem Käfig zurecht und zeigten eine bessere Gedächtnisleistung. Außerdem konnten wir nachweisen, dass auch die Stammzellen in ihrem Gehirn aktiver wurden und neue Nervenzellen bildeten. Übrigens: Die Effekte zeigten sich nicht nur, wenn wir den alten Mäusen junges Mäuseblut verabreichten, sondern auch, wenn wir ihnen das Blut junger Menschen gaben.
Das heißt, das junge Blutplasma wirkte – über Speziesgrenzen hinweg – wie eine Anti-Aging-Medizin?
Darauf deuten diese Untersuchungen hin, ja. Aber das gilt auch andersherum: Wenn man jungen Tieren das Blut alter Tiere verabreicht, altern sie schneller. Es ist, als hätten wir einen Jungbrunnen in uns, der mit dem Alter nicht nur versiegt, sondern sich sogar ins Gegenteil umkehrt. Irgendetwas in jungem Blut hält uns jung, und irgendetwas in altem lässt uns altern.
Junges Blut, das Menschen jünger macht: klingt nach Dracula.
Ja. Um dieses Thema ranken sich einfach viele Mythen, um das Elixier des ewigen Lebens, Dracula. In so gut wie jeder Kultur gibt es diese Erzählungen. Wir haben nie untersucht, ob das Blut bei Mäusen auch eine verjüngende Wirkung haben könnte, wenn sie es trinken und verdauen. Aber wer weiß?
Gibt es auch Studien, die zeigen, dass junges Blut beim Menschen wirkt?
In einer klinischen Studie haben Forscher versucht, das alte Blutplasma von Alzheimerpatienten durch aufbereitetes Plasma junger Spender zu ersetzen. Das hat ihre Erkrankung zumindest langsamer voranschreiten lassen als bei jenen, die ein Placebo bekamen. Aber noch ist eine solche Therapie nicht zugelassen. Dafür braucht es mehr und größere Studien.
»Es wird nie den einen Faktor geben, der das Altern bremst«
Es gibt aber längst Kliniken, die gesunden Menschen Blutplasma-Infusionen für ein längeres und gesünderes Leben anbieten. Was halten Sie davon?
Es gibt keine Belege, dass das bei gesunden Menschen wirkt. Wir müssen noch besser verstehen, welche von den vielen Faktoren im Blut das Altern wirklich beeinflussen.
Und wenn das gelingt? Könnte man dann eines Tages die verjüngenden Faktoren im Labor herstellen und den Menschen als Infusion geben, während man die alt machenden blockiert?
Es gibt viele Forschungsgruppen, die genau daran arbeiten. Aber es wird nie den einen Faktor geben, der das Altern bremst. Man braucht wahrscheinlich eine Kombination vieler guter Faktoren und müsste mehrere schlechte blockieren. Manche wirken dann auch noch unterschiedlich auf verschiedene Organe. Das macht die Sache kompliziert.
Ihre Gruppe ist in den vergangenen Jahren durch eine weitere Entdeckung bekannt geworden: Sie konnte zeigen, dass man anhand der vielen Proteine im Blut das biologische Alter messen kann. So kann man untersuchen, ob ein Mensch schneller oder langsamer altert als der Durchschnitt. Wie funktioniert das?
Wenn wir fremden Menschen ins Gesicht schauen, können wir meist schätzen, wie alt sie sind. Wir haben Tausende Gesichter in unserem Leben gesehen und eine Art innere Datenbank dafür angelegt, wie sich die Gesichtszüge mit dem Alter verändern. In unserem Labor machen wir im Prinzip genau das Gleiche. Wir können Tausende Moleküle in einem Tropfen Blut messen. Und wir haben festgestellt, dass sich deren Zusammensetzung – ähnlich wie die Falten im Gesicht – mit dem Alter verändert. Wenn wir das Blut einer Person untersuchen, über die wir sonst nichts wissen, können wir es einer einzigartigen Proteinsignatur zuordnen und sagen: Sie sind biologisch so alt wie ein durchschnittlicher 30-, 65- oder 98-Jähriger. Wir können mit einer Blutprobe sogar das Alter einzelner Organe bestimmen, zum Beispiel das Ihres Gehirns.
Wie das denn?
Viele Proteine, die wir im Blut messen können, werden in allen möglichen Zellen des Körpers produziert. Das sind etwa Botenstoffe, Zellbausteine und vieles mehr. Manche der Proteine sind allerdings auch gewebsspezifisch. Sie stammen also ausschließlich aus der Leber, dem Herz oder auch aus Zellen im Gehirn. Ein Beispiel sind sogenannte Neurofilament-Proteine, die Nervenzellen ihre Struktur geben. Und auch die Zusammensetzung dieser organspezifischen Proteine verändert sich mit dem Alter. Wir könnten also schauen, zu welcher Alterssignatur die Hirnproteine in Ihrem Blut passen.
Und wozu ist das gut?
Um zu vergleichen, ob Ihr Organ-Alter Ihrem tatsächlichen Alter entspricht oder ob es im Gegenteil stark abweicht. Wir sprechen bei Letzterem von einem »Age-Gap«. Das ist eine Art Frühwarnsystem. Wir wissen etwa, dass Menschen mit einem Gehirn, das älter ist als der Rest ihres Körpers, ein höheres Risiko haben, in den nächsten 15 bis 20 Jahren an Alzheimer zu erkranken. Mit einem älteren Herzen steigt das Risiko für Herzschwäche, mit einer älteren Leber das Risiko für Leberfibrose.
Dieser Age-Gap könnte also auf eine Schwachstelle in meinem Körper hinweisen, lange bevor sie sich durch klassische Symptome bemerkbar macht?
Genau. Viele Organe funktionieren selbst dann noch, wenn ein großer Teil ihrer Zellen bereits verloren oder beschädigt ist. Bei Parkinson zum Beispiel sind schon rund 70 Prozent der Dopamin produzierenden Neurone zugrunde gegangen, wenn die ersten Symptome wie das Zittern auftreten. Auch Alzheimer verändert das Gehirn, lange bevor Betroffene vergesslich werden. Viele krankhafte Veränderungen in den Organen beginnen schon Jahrzehnte bevor wir tatsächlich erkranken. Und zumindest einen Teil dieser Prozesse können wir über die Proteinsignatur im Blut sichtbar machen.
Zeigt die auch, was genau in einem alternden Gehirn passiert?
Das ist eine spannende Frage für unsere Forschung. Beim Gehirn sehen wir zum Beispiel, dass die Veränderungen vor allem Synapsen-Proteine betreffen. Das sind die biologischen Strukturen, mit denen sich Gehirnzellen miteinander verbinden und über die sie kommunizieren. Sie sind gewissermaßen die Grundlage allen Denkens und Lernens.
»Das ist für mich eine Science-Fiction-Frage«
Als Sie Ihre Erkenntnisse zur Organ-Alterung im vergangenen Jahr vorgestellt haben, sagten Sie, das Gehirn sei so etwas wie der Wächter der Langlebigkeit. Wie meinten Sie das?
Wir haben analysiert, wie sehr die frühzeitige Alterung einzelner Organe das Risiko, eine schwere Erkrankung zu bekommen oder zu sterben, erhöht. Und es zeigte sich: Ein altes Gehirn erhöhte die Sterblichkeit mit Abstand am stärksten. Umgekehrt war es auch so, dass Menschen mit einem besonders jungen Gehirn, also einem Age-Gap nach unten, durchschnittlich am längsten lebten.
Weiß man, was das Gehirn dieser Menschen jung gehalten haben könnte?
In den Daten sehen wir zumindest, dass Menschen mit einem älteren Gehirn häufiger rauchten und Alkohol tranken. Menschen mit einem jüngeren Gehirn machten häufiger Training mit hoher Intensität. Das passt zu dem, was wir aus anderen Studien wissen: Rund die Hälfte des Alzheimerrisikos geht auf beeinflussbare Faktoren zurück, darunter Bewegung, Ernährung, Bildung, Körpergewicht, sozialer Austausch.
Werden wir in Zukunft regelmäßig unser Organ-Alter checken?
Ich denke schon. So könnten wir bei jedem Menschen frühzeitig sein schwächstes Glied identifizieren. Wir wissen, dass wir bei immerhin jedem fünften Menschen ein Organ finden, das deutlich vorgealtert ist. Wenn wir bei Ihnen mit 40 feststellen, dass Ihr Herz schneller altert als andere Organe, könnte man gezielt das Herz reparieren, später dann vielleicht die Niere. Es ist wie beim Auto: Man würde nicht ausharren, bis alles kaputt ist, sondern Bauteile, die Probleme machen, rechtzeitig austauschen oder warten.
Aber geht das denn so leicht? Es bräuchte ja wirksame Medikamente, die gezielt in einem Organ ihre Wirkung entfalten.
Das stimmt, so weit sind wir noch nicht. Die Hoffnung ist eher, dass die Messbarkeit andere Entwicklungen nach sich zieht. Das ist oft so gewesen in der Medizin. Nehmen Sie zum Beispiel Bluthochdruck: Zuerst konnte man ihn messen, dann Medikamente dagegen testen, und heute lässt er sich behandeln. Ähnlich war es beim Cholesterin. Und Krankheitserreger bestimmen zu können, ermöglichte es, Antibiotika und Impfungen zu entwickeln. All das hat die Lebenserwartung in den vergangenen hundert Jahren enorm steigen lassen. Wir müssen nun in klinischen Studien untersuchen, ob und welche Mittel die Marker für Organalterung beeinflussen und ob man das Krankheitsrisiko oder gar die Sterblichkeit tatsächlich senken kann.
Wenn man manchen Firmen oder Longevity-Influencern glaubt, sind wir längst so weit. Die werben schon heute mit diversen Nahrungsergänzungsmitteln.
Leider geht es dabei oft um Selbstdarstellung und Geldmacherei. Für die meisten der angepriesenen Präparate ist wissenschaftlich nicht belegt, dass sie wirken. Vieles basiert auf Tierstudien und wurde nicht an Menschen getestet. Oder es wurde bei Erkrankten getestet und wird nun an Gesunde verkauft – ohne Belege.
Gibt es irgendein Nahrungsergänzungsmittel, das nachweislich wirkt?
Bei gesunden Menschen als Anti-Aging-Mittel? Nein, mir ist keines bekannt, das in klinischen Studien überzeugende Effekte für gesunde Menschen zeigen konnte. Ich nehme auch selbst nichts.
Fragen Sie sich manchmal, ob wir das Altern eines Tages ganz aufhalten können?
Nein. Das ist für mich eine Science-Fiction-Frage. Ich frage mich eher, wie wir es schaffen können, möglichst lange gesund zu leben und geistig fit zu bleiben. Vielleicht führt das dazu, dass wir eines Tages etwas länger leben. Aber ich will kein längeres Leben, in dem ich länger krank sein werde.
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