Das biologische Alter im Zeitverlauf verfolgen

Verändert sich der Körper langsamer oder schneller, als das Kalenderalter vermuten lässt? Tests zum biologischen Alter sollen diese Frage beantworten, indem sie altersbezogene biologische Muster erfassen. Was sich aus den Ergebnissen ablesen lässt, hängt vom Verfahren, seiner Messunsicherheit und dem Verlauf mehrerer Messungen ab. Ein einzelner Wert beschreibt weder den gesamten Gesundheitszustand noch die verbleibende Lebenszeit.

Was Tests zum biologischen Alter auf molekularer Ebene tatsächlich messen

Tests zum biologischen Alter schätzen, wie stark altersbezogene Veränderungen im Körper im Verhältnis zu den gelebten Jahren ausgeprägt sind. Den gesamten zellulären „Verschleiß“ messen sie dabei nicht unmittelbar. Viele verbreitete Verfahren analysieren die DNA-Methylierung an bestimmten Stellen des Erbguts. Sie erfassen chemische Markierungen an der DNA, die deren Basenfolge nicht verändern, aber die Genaktivität beeinflussen können. Mit zunehmendem Alter nimmt die Methylierung an manchen Stellen zu und an anderen ab. Daraus lassen sich statistische Muster ableiten. Einen Überblick über unterschiedliche Messansätze bietet die Literaturübersicht von Mathur und Kollegen.

Epigenetische Uhren berechnen aus solchen Mustern einen altersbezogenen Schätzwert. Zu den frühen Modellen gehört die Horvath-Uhr. Sie wurde anhand des chronologischen Alters entwickelt und schätzt das Alter auf Grundlage der Methylierung an 353 Stellen. GrimAge wurde dagegen mit Blick auf das Sterblichkeitsrisiko entwickelt. Das Modell nutzt unter anderem Methylierungssignaturen, die mit Rauchen, Entzündungsprozessen und Stoffwechselstörungen zusammenhängen. Es liefert eine statistische Risikoeinschätzung, keine individuelle Vorhersage der Lebensdauer.

DunedinPACE schätzt das Alterungstempo: die modellierte biologische Veränderung pro Kalenderjahr, ausgedrückt als Verhältnis statt als Alter in Jahren. Ein Wert von 1,2 entspricht auf dieser Skala einem um 20 Prozent höheren Alterungstempo gegenüber dem Referenzwert von 1,0. Mit der allgemeinen Suche nach geeigneten Alterungsmarkern befasst sich ein Beitrag des National Institute on Aging.

Die Uhren setzen also unterschiedliche Schwerpunkte. Vereinfacht lassen sie sich so einordnen:

• Die Horvath-Uhr erfasst altersbezogene Muster, die mit Entwicklung und Zellteilung zusammenhängen.
• GrimAge berücksichtigt Muster, die mit angesammelten Schäden und Krankheitsrisiken verbunden sind.
• DunedinPACE schätzt das Tempo altersbezogener funktioneller Veränderungen. Den körperlichen Abbau misst das Verfahren nicht direkt in Echtzeit.

Deshalb können die Ergebnisse je nach Uhr unterschiedlich ausfallen. Wer Veränderungen verfolgen möchte, sollte möglichst durchgehend dieselbe Uhr verwenden. Die Zuordnung einzelner Uhren zu bestimmten Alterungsmechanismen ist allerdings weniger eindeutig, als diese Übersicht vermuten lässt.

Wie das biologische Alter mit grundlegenden Merkmalen des Alterns zusammenhängt

Tests zum biologischen Alter berühren mehrere grundlegende Merkmale des Alterns, häufig als „Hallmarks of Aging“ bezeichnet. Veränderungen der DNA-Methylierung gehören zu den epigenetischen Veränderungen, die mit dem Alter auftreten. Sie bilden die unmittelbare Grundlage dieser Uhren. Die Ergebnisse können zugleich mit Folgen anderer Alterungsprozesse zusammenhängen.

Chronische, niedriggradige Entzündungen im Alter werden als Inflammaging bezeichnet. Über oxidativen Stress und Veränderungen der Methylierung könnten sie zur epigenetischen Alterung beitragen. Auch die zelluläre Seneszenz spielt hier eine Rolle: Dabei verbleiben Zellen im Gewebe, die sich dauerhaft nicht mehr teilen. Solche Zellen können entzündungsfördernde Signale freisetzen und diese Prozesse verstärken.

Die Mitochondrien versorgen Zellen mit Energie. Ist ihre Funktion beeinträchtigt, kann dies über Stoffwechselstörungen mit dem biologischen Alter zusammenhängen. Wenn Mitochondrien weniger effizient arbeiten, können Zellen stärker auf Glykolyse zurückgreifen, also auf den Abbau von Glukose zur Energiegewinnung. Je nach Situation entstehen mehr reaktive Sauerstoffverbindungen, die Zellbestandteile schädigen können. Ein möglicher Bezug besteht zu Uhren wie GrimAge, die auch stoffwechselbezogene Risikosignaturen berücksichtigen.

Auch der Verlust der Proteostase könnte beitragen. Damit ist eine gestörte Qualitätskontrolle von Proteinen gemeint: Zellen können Proteine schlechter korrekt herstellen, falten, reparieren oder abbauen. Eine mögliche Erklärung verbindet diesen Stress mit einer beschleunigten Verschiebung von Methylierungsmustern, während die Zellen ihre normale Genaktivität aufrechterhalten müssen. Eine solche mechanistische Einordnung belegt jedoch nicht, dass eine bestimmte Uhr den jeweiligen Prozess direkt misst.

Die einzelnen Alterungsmerkmale werden von den Uhren nicht gleichermaßen abgebildet. Diskutiert werden unter anderem diese Unterschiede:

• DunedinPACE könnte besonders empfindlich auf systemische Entzündungen und die Stoffwechselgesundheit reagieren. Das Modell wurde anhand von Längsschnittdaten entwickelt, die funktionelle Veränderungen über die Zeit erfassten.
• Die Horvath-Uhr wird enger mit teilungsbezogener Alterung und der Erschöpfung von Stammzellreserven verknüpft.

Um einen veränderten Wert einzuordnen, muss deshalb klar sein, welche Eigenschaften die jeweilige Uhr tatsächlich abbildet. Aus dem Testergebnis allein lässt sich nicht zuverlässig ableiten, welcher einzelne Alterungsmechanismus sich verändert hat.

Was Veränderungen des biologischen Alters im Laufe der Zeit beeinflusst

Stoffwechselsignale und die Wahrnehmung des Nährstoffangebots

Ein dauerhaftes Kalorienüberangebot kann mTOR aktivieren. Dieser Signalweg reagiert auf das Nährstoffangebot und fördert Wachstum. Eine anhaltend übermäßige Aktivität wird mit Alterungsprozessen in Verbindung gebracht. Bei Insulinresistenz und erhöhten Glukosewerten kann außerdem die Glykierung zunehmen: Zucker reagiert mit Proteinen und anderen Molekülen, darunter Bestandteilen der DNA. Dabei können sogenannte Advanced Glycation End Products entstehen, die unter anderem Gewebeeigenschaften verändern und zur Versteifung beitragen können. Auch ein Zusammenhang mit veränderten Methylierungsmustern wird diskutiert.

Phasen geringerer Energieverfügbarkeit können dagegen den zellulären Energiesensor AMPK aktivieren. Er reguliert unter anderem Autophagie und Reparaturprozesse. Autophagie bezeichnet den Abbau und die Wiederverwertung zelleigener Bestandteile. In diesem Zusammenhang werden auch zeitweise Kalorienrestriktion und Nüchterninsulinwerte diskutiert. Ein als „optimal“ bezeichneter Insulinbereich ist dabei nicht definiert.

Ob sich entsprechende Veränderungen innerhalb weniger Monate im biologischen Alter zeigen, hängt von der Maßnahme und dem Messverfahren ab. Eine solche Beobachtung ist möglich, lässt sich aber nicht verlässlich für einzelne Menschen erwarten.

Bewegung und die Neubildung von Mitochondrien

Ausdauertraining stimuliert PGC-1α, einen wichtigen Regulator der mitochondrialen Biogenese, also der Neubildung von Mitochondrien. Eine größere und besser funktionierende mitochondriale Kapazität kann die Energieversorgung verbessern und die Belastung durch oxidativen Stress beeinflussen.

Krafttraining aktiviert mTOR gezielt im beanspruchten Muskelgewebe und unterstützt den Aufbau beziehungsweise Erhalt fettfreier Körpermasse. Diese zeitlich und örtlich begrenzte Aktivierung unterscheidet sich von einer chronischen Aktivierung bei dauerhaftem Energieüberangebot. Daraus lässt sich allerdings nicht pauschal ableiten, dass dabei keine systemischen alterungsfördernden Effekte auftreten.

Hochintensives Intervalltraining setzt den Körper vorübergehend unter Belastungsstress. Das kann zelluläre Anpassungsprozesse einschließlich der Autophagie anregen, bei der beschädigte Zellbestandteile abgebaut werden können. Die maximale Sauerstoffaufnahme, VO₂max, beschreibt die aerobe Leistungsfähigkeit. Sie gilt als wichtiger Prädiktor der Gesamtsterblichkeit, also des Sterberisikos unabhängig von der Ursache.

Auch ein inverser Zusammenhang mit dem biologischen Alter wird beschrieben: Eine höhere aerobe Fitness geht demnach mit einem niedrigeren altersbezogenen Schätzwert einher. Dieser Zusammenhang allein beweist keine Ursache-Wirkungs-Beziehung.

Schlaf und ein abgestimmter Tag-Nacht-Rhythmus

Tiefschlaf ist eng mit der Ausschüttung von Wachstumshormon verbunden, das unter anderem Gewebereparatur und Stoffwechselprozesse unterstützt. Schlaf spielt außerdem eine Rolle für das glymphatische System, das am Abtransport von Stoffwechselprodukten aus dem Gehirn beteiligt ist.

Chronischer Schlafmangel wird mit beschleunigter epigenetischer Alterung in Verbindung gebracht. Daraus lässt sich eine direkte Ursache-Wirkungs-Beziehung noch nicht sicher ableiten. Störungen des zirkadianen Rhythmus, etwa durch Schichtarbeit oder unregelmäßige Schlafzeiten, können die Regulation von Cortisol und Melatonin verändern. Beide Hormonsysteme stehen mit Methylierungsmustern und der entzündlichen Aktivität des Körpers in Zusammenhang.

Chronischer Stress und eine gestörte HPA-Achse

Die HPA-Achse verbindet Hypothalamus, Hypophyse und Nebennieren. Sie steuert wesentliche Teile der körperlichen Stressreaktion. Bei chronischer Belastung kann eine länger anhaltende Cortisolerhöhung mit systemischen Entzündungen und einer schnelleren Verkürzung von Telomeren zusammenhängen. Telomere sind die schützenden Endabschnitte der Chromosomen.

Glukokortikoide wie Cortisol können Immunfunktionen unterdrücken und die Ansammlung von viszeralem Fett begünstigen. Wie sie wirken, hängt von ihrer Konzentration und der Dauer ihrer Wirkung ab. Viszerales Fett liegt im Bauchraum um die inneren Organe. Sowohl eine veränderte Immunfunktion als auch die Ansammlung dieses Fetts können mit altersbezogenen Gesundheitsrisiken verbunden sein.

Stressbedingte epigenetische Veränderungen können teilweise veränderbar sein. Ob und in welchem Umfang sie sich zurückbilden, lässt sich jedoch nicht für jede Person und jede Veränderung vorhersagen. Eine mögliche Erholung dürfte unter anderem von Art und Dauer der Belastung sowie von anhaltenden Veränderungen der Lebensumstände abhängen.

Umweltbelastungen

Luftverschmutzung kann systemischen oxidativen Stress und Entzündungsprozesse fördern. Sie wird mit beschleunigter biologischer Alterung in Verbindung gebracht. UV-Strahlung kann die DNA direkt schädigen und Methylierungsmuster in Hautzellen verändern.

Schwermetalle wie Blei und Cadmium können die Mitochondrienfunktion beeinträchtigen und sich über längere Zeit im Körper anreichern. Hormonell wirksame Chemikalien, von denen manche in Kunststoffen und Körperpflegeprodukten vorkommen, können hormonelle Signalwege und Methylierungsmuster beeinflussen. Die Folgen hängen unter anderem vom jeweiligen Stoff, der Dosis und der Expositionsdauer ab. Wiederholte Belastungen können sich über Jahrzehnte summieren.

Warum dieselbe Maßnahme bei verschiedenen Menschen zu unterschiedlichen Alterungsverläufen führt

Genetische Unterschiede prägen die Ausgangslage. Menschen mit der Genvariante APOE4 haben ein erhöhtes Risiko für Alzheimer und bestimmte Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Daraus folgt jedoch nicht automatisch eine beschleunigte epigenetische Alterung.

Varianten von FOXO3, die mit außergewöhnlicher Langlebigkeit in Verbindung gebracht werden, könnten zur Widerstandsfähigkeit gegenüber Stoffwechselbelastungen und oxidativem Stress beitragen. Unterschiede in DNA-Reparaturgenen beeinflussen zudem, wie effizient Zellen bestimmte Schäden beheben können. Damit könnte auch die Geschwindigkeit der epigenetischen Drift zusammenhängen, also der allmählichen Veränderung epigenetischer Muster. Wie stark dieser Zusammenhang für einzelne Menschen und Uhren ist, bleibt offen.

Neben den Genen zählt die epigenetische Ausgangslage. Zwei Menschen gleichen chronologischen Alters können altersbezogene Schätzwerte haben, die sich um zehn Jahre oder mehr unterscheiden. Wer mit einem deutlich erhöhten Wert beginnt, könnte bei einer wirksamen Maßnahme größere absolute Veränderungen zeigen. Bei einem bereits niedrigen Wert können weitere Verbesserungen kleiner ausfallen oder schwerer nachweisbar sein.

Es lohnt sich deshalb, den eigenen Verlauf zu betrachten und dabei Messfehler sowie zufällige Schwankungen zu berücksichtigen. Ein Vergleich mit Bevölkerungsdurchschnitten allein reicht nicht aus.

Der Stoffwechseltyp kann beeinflussen, wie der Körper auf Ernährungsänderungen reagiert. Als mögliche Unterschiede werden beschrieben:

• Bei insulinsensitiven Menschen könnten eine Kohlenhydratreduktion oder zeitlich begrenzte tägliche Essensfenster rasche Verbesserungen altersbezogener Messwerte bewirken. Eine solche Reaktion ist jedoch nicht für jede Person belegt.
• Bei insulinresistenten Menschen könnten mehrere Monate einer anhaltenden Veränderung erforderlich sein, bevor sich Methylierungsmuster messbar verschieben.
• Die individuell unterschiedliche Effizienz der Mitochondrien kann mitbestimmen, wie stark jemand auf Training reagiert.

Das Darmmikrobiom beeinflusst den Nährstoffstoffwechsel und die systemische Entzündungsaktivität. Beides kann mit biologischen Alterungsprozessen zusammenhängen. Beschreibungen des Mikrobioms Hundertjähriger weisen auf eine größere Vielfalt und mehr butyratbildende Bakterien hin. Butyrat ist eine kurzkettige Fettsäure, die beim bakteriellen Abbau bestimmter Ballaststoffe entsteht. Solche Beobachtungen sind weder ein einheitliches Merkmal aller Hundertjährigen noch ein Beweis dafür, dass diese Bakterien ihre Langlebigkeit verursachen.

Eine Dysbiose ist eine ungünstige Veränderung der mikrobiellen Gemeinschaft. Sie wird als häufig in westlichen Bevölkerungen beschrieben und könnte mit Inflammaging und epigenetischer Alterung zusammenhängen. Eine gesicherte Kausalkette lässt sich daraus nicht ableiten. Die Zusammensetzung des Mikrobioms ist veränderbar; für eine dauerhafte Verschiebung können anhaltende Ernährungsänderungen erforderlich sein.

Auch die hormonelle Situation spielt eine Rolle. Der Östrogenrückgang in der Menopause beeinflusst unter anderem Knochen und Herz-Kreislauf-Gesundheit und wird mit Veränderungen biologischer Altersmarker in Verbindung gebracht. Bei Männern kann ein allmählicher Testosteronrückgang mit weniger fettfreier Masse und mehr viszeralem Fett einhergehen. Dafür wird auch der Begriff „Andropause“ verwendet. Er beschreibt allerdings keinen für alle Männer einheitlichen, der Menopause entsprechenden Übergang.

Wachstumshormon und IGF-1, ein insulinähnlicher Wachstumsfaktor, nehmen im Alter häufig ab. Das kann Reparatur- und Erhaltungsprozesse im Gewebe beeinflussen. Höhere Werte sind deshalb jedoch nicht grundsätzlich günstiger. Eine durch chronischen Stress gestörte Cortisolregulation kann zusätzlich in diese Zusammenhänge eingreifen.

Was die Forschung stützt – und wo die Evidenz dünner wird

In großen Kohortenstudien wurden für verschiedene epigenetische Uhren Zusammenhänge mit Sterblichkeit und Krankheitsrisiken untersucht. Insbesondere GrimAge wird als dem chronologischen Alter und vielen traditionellen Biomarkern überlegen beschrieben, wenn es um die statistische Vorhersage der Zeit bis zum Tod, koronarer Herzkrankheit und Krebs geht. Diese vergleichende Aussage lässt sich jedoch nicht ohne Weiteres auf jede Population, jeden Endpunkt und jede Modellversion übertragen.

DunedinPACE wird eine hohe Test-Retest-Zuverlässigkeit zugeschrieben: Wiederholte Messungen unter vergleichbaren Bedingungen sollen ähnliche Ergebnisse liefern. Weil die Werte mit funktionellen Veränderungen zusammenhängen, ist das Verfahren für die Untersuchung von Maßnahmen interessant. Die beschriebenen Befunde beruhen auf Daten von Tausenden Menschen. Daraus folgt allerdings noch nicht, dass jede Uhr den Nutzen einer einzelnen Lebensstiländerung bei einer bestimmten Person ausreichend zuverlässig nachweisen kann. Allgemeine Einordnungen bieten die Literaturübersicht zu Messmethoden und der Beitrag von Harvard Health Publishing.

Weniger klar ist, ob eine gezielte Senkung des Uhrenwerts tatsächlich das Leben verlängert. Ein niedriger geschätztes biologisches Alter ist mit günstigeren gesundheitlichen Ergebnissen verbunden. Die Uhren beschreiben damit statistische Zusammenhänge, belegen aber keine Kausalität. Ob Maßnahmen, die einen solchen Wert senken, beim Menschen auch zu einem längeren Leben führen, ist nicht nachgewiesen.

In Tierstudien wurden für Kalorienrestriktion, Bewegung und bestimmte medikamentöse Ansätze Veränderungen der Lebensdauer und epigenetischer Altersmarker beschrieben. Die Ergebnisse hängen vom Tiermodell und der jeweiligen Maßnahme ab. Vergleichbare Daten zur Lebensdauer von Menschen erfordern häufig eine Beobachtung über Jahrzehnte.

Die Messvariabilität schränkt die Interpretation zusätzlich ein:

• Zwischen Tests werden Abweichungen von durchschnittlich drei Jahren beschrieben, bei manchen Uhren sogar von bis zu 25 Jahren, abhängig von Plattform und Messverfahren. Auf welche konkreten Vergleichsbedingungen sich diese Zahlen beziehen, ist noch nicht geklärt.
• Solche Schwankungen erschweren es, kleine Veränderungen nach kurzfristigen Maßnahmen zu erkennen.
• Sehr häufige Wiederholungsmessungen können mehr scheinbare Veränderungen sichtbar machen, ohne dass sich die zugrunde liegende Biologie entsprechend verändert hat.
• Als praktische Orientierung werden Abstände von sechs bis zwölf Monaten bei gleichbleibender Plattform genannt. Dass dies für jede Uhr das Verhältnis von tatsächlichem Signal zu Messrauschen verbessert, ist nicht als allgemeingültige Regel belegt.

Einige Maßnahmen zeigen bereits innerhalb von Monaten messbare Veränderungen. So wird von einer Studie zu einem Ernährungs- und Lebensstilprogramm berichtet, das die Methylierung unterstützen sollte. Nach acht Wochen soll das geschätzte biologische Alter um ungefähr drei Jahre gesunken sein. Für Trainingsmaßnahmen werden ähnliche Effekte beschrieben. Die Studien waren jedoch klein; ob die Veränderungen über Jahre bestehen bleiben, ist unbekannt. Auch die genaue Bezugsgröße der berichteten Alterssenkung ist noch ungeklärt.

Senolytische Medikamente sollen seneszente Zellen beseitigen. In Tiermodellen zeigen sie interessante Ergebnisse. Die beschriebenen Studien am Menschen befinden sich noch in frühen Phasen und untersuchen überwiegend Menschen mit bestimmten Erkrankungen. Daraus lässt sich keine allgemeine Empfehlung zur Anwendung gegen das Altern ableiten.

Ein weiterer untersuchter Alterungsmarker ist die Telomerlänge. Sie wird als stärker schwankend und für gesundheitliche Ergebnisse weniger aussagekräftig als epigenetische Uhren beschrieben. Längere Telomere sind nicht grundsätzlich besser. Ihre Länge variiert erheblich zwischen Menschen, und die kausale Beziehung zur menschlichen Lebensdauer ist komplex. Ein einzelner Messwert kann sie nicht abbilden.

Epigenetische Uhren zählen zu den intensiv untersuchten Alterungsmarkern. Ob sie als die derzeit „zuverlässigsten“ verfügbaren Marker gelten können, hängt jedoch davon ab, was genau vorhergesagt oder gemessen werden soll.

Welche Messungen für die Einordnung von Gesundheit und Langlebigkeit relevant sind

Wer den Verlauf des biologischen Alters untersuchen möchte, benötigt mehr als einen einzelnen Test. Eine Ausgangsmessung liefert den ersten Schätzwert. Eine zweite Messung sechs bis zwölf Monate später kann Hinweise auf Veränderungen geben. Sie zeigt jedoch nicht automatisch, ob eine Maßnahme wirkt.

Als Orientierung wird von Wiederholungen in Abständen unter sechs Monaten abgeraten: Epigenetische Veränderungen treten schrittweise auf, und die Messvariabilität kann kleine Effekte überdecken. Ein universell bestätigtes Testintervall ist dieser Zeitraum allerdings nicht.

Entscheidend ist, ob sich die Messungen miteinander vergleichen lassen. Verschiedene Unternehmen verwenden unterschiedliche Laborverfahren und Uhren. Den hier zugrunde liegenden, nicht aktuell überprüften Anbieterangaben zufolge nutzt TruDiagnostic das Illumina EPIC Array und berichtet mehrere Uhren, darunter Horvath, GrimAge und DunedinPACE. Elysium Index verwendet demnach einen proprietären, also unternehmenseigenen Algorithmus.

Ergebnisse verschiedener Plattformen lassen sich nicht unmittelbar miteinander vergleichen. Für einen Verlauf sollten deshalb möglichst dasselbe Unternehmen, dasselbe Messverfahren und dieselbe Uhr verwendet werden. Auch Änderungen des Algorithmus können die Vergleichbarkeit beeinflussen.

Das biologische Alter ist nur ein Teil eines größeren Bildes. Eine allgemeine Einführung bietet die Cleveland Clinic. Einen weiteren Forschungsansatz zur Altersschätzung anhand zirkulierender Blutmarker beschreiben Bortz und Kollegen. Ergänzend können etablierte Stoffwechsel- und Gesundheitsmarker relevant sein:

• Nüchterninsulin, HbA1c, ApoB, Lp(a) und hsCRP liefern unterschiedliche Informationen zu Stoffwechsel und Herz-Kreislauf-Risiken. HbA1c beschreibt die längerfristige Blutzuckerbelastung; ApoB steht für die Anzahl bestimmter potenziell gefäßschädigender Lipoproteinpartikel. Lp(a) ist ein überwiegend genetisch bestimmter Risikofaktor. hsCRP ist ein empfindlicher, aber unspezifischer Entzündungsmarker.
• Homocystein steht mit Stoffwechselwegen in Verbindung, an denen Methylgruppen beteiligt sind, und ist mit Herz-Kreislauf-Risiken assoziiert. Es misst jedoch nicht unmittelbar die gesamte „Methylierungskapazität“.
• Vitamin D und Magnesium können je nach Messung Hinweise auf Aspekte des Nährstoffstatus liefern, die auch im Alter relevant sind.
• Die Körperzusammensetzung lässt sich beispielsweise mittels DEXA untersuchen. Diese Röntgenmessung mit zwei unterschiedlichen Energiestufen kann fettfreie Masse und Fettverteilung erfassen beziehungsweise abschätzen. Muskelmasse und viszerales Fett stehen mit Stoffwechselgesundheit und gesundheitlichen Risiken in Zusammenhang; sie bestimmen die Langlebigkeit nicht allein.

Für die Einordnung kann die Richtung einer Veränderung hilfreicher sein als ein isolierter absoluter Wert. Ein geschätztes biologisches Alter von 35 Jahren bei einem chronologischen Alter von 40 Jahren erscheint zunächst günstig. Steigt der Schätzwert innerhalb eines Jahres von 35 auf 38, während das Kalenderalter von 40 auf 41 steigt, wäre das ein ungünstiger Verlauf, sofern die Veränderung über die Messunsicherheit hinausgeht. Bleibt der Schätzwert bei 35, während das Kalenderalter auf 41 steigt, könnte dies auf eine langsamere Veränderung hindeuten.

Die Beispiele erlauben jedoch nicht die sichere Aussage, eine Person altere tatsächlich drei biologische Jahre pro Kalenderjahr oder überhaupt nicht. Zudem ist die Veränderung eines Altersschätzwerts nicht mit einer direkten Messung des Alterungstempos durch DunedinPACE gleichzusetzen.

Die Ergebnisse mit geeigneten Daten praktisch einordnen

Hängen Lebensstiländerungen mit einem langsameren Alterungsverlauf zusammen? Um das zu untersuchen, kann eine Ausgangserhebung neben einem biologischen Altersschätzwert auch passende Stoffwechsel- und Entzündungsmarker umfassen. Dazu zählen etwa der TyG-Index, ApoB, hsCRP, Lp(a) und Homocystein. Der TyG-Index wird aus Triglyzerid- und Glukosewerten berechnet und als indirekter Marker für Insulinresistenz untersucht.

Wiederholte Messungen des biologischen Alters auf derselben Plattform können diese Informationen um einen zeitlichen Verlauf ergänzen. Ob eine Maßnahme gesundheitlich nützt, lässt sich daraus allein jedoch nicht feststellen. Während eine Einzelmessung eine Momentaufnahme liefert, kann eine Messreihe eine Entwicklung sichtbar machen. Wie belastbar diese Entwicklung ist, hängt von Messgenauigkeit, Vergleichbarkeit und dem übrigen Gesundheitskontext ab.

Häufige Fragen

Was ist das biologische Alter, und wie unterscheidet es sich vom chronologischen Alter?

Das biologische Alter ist ein Schätzwert für altersbezogene biologische Veränderungen. Viele Tests berechnen ihn anhand der DNA-Methylierung an Hunderten Stellen des Erbguts. Das chronologische Alter zählt die seit der Geburt vergangenen Jahre.

Zwei Menschen, die beide 45 Jahre alt sind, können biologische Altersschätzwerte haben, die sich um zehn Jahre oder mehr unterscheiden. Solche Unterschiede können unter anderem mit Lebensstil, Stoffwechselgesundheit und Umweltbelastungen zusammenhängen. Auch das verwendete Modell und seine Messunsicherheit tragen zum Ergebnis bei. Der Wert misst daher nicht direkt den gesamten Zellverschleiß.

Was misst ein DunedinPACE-Wert tatsächlich?

DunedinPACE schätzt das Alterungstempo und gibt es als modellierte biologische Veränderung pro Kalenderjahr an. Ein aktuelles biologisches Alter in Jahren lässt sich daraus nicht ablesen.

Ein Wert von 1,0 entspricht dem durchschnittlichen Tempo der zugrunde liegenden Referenzskala. 1,2 entspricht einem um 20 Prozent höheren Tempo. Damit ist das Verfahren für die Untersuchung interessant, ob Maßnahmen mit einer Veränderung altersbezogener Prozesse einhergehen. Es beobachtet den Körper jedoch nicht in Echtzeit und beweist allein weder, dass eine Maßnahme den funktionellen Abbau verlangsamt, noch, dass sie das Leben verlängert.

Wie oft sollte das biologische Alter erneut getestet werden, um Veränderungen möglichst zuverlässig zu verfolgen?

Als Orientierung werden sechs bis zwölf Monate bei derselben Plattform und Uhr genannt. Bei Abständen unter sechs Monaten könnten kleine biologische Veränderungen besonders schwer von Messschwankungen zu unterscheiden sein. Ein allgemein gesichertes Testintervall lässt sich daraus nicht ableiten.

Als Größenordnung der Variabilität werden durchschnittlich drei Jahre zwischen Messungen beschrieben, abhängig von Plattform und Verfahren. Die konkrete Grundlage dieser Zahl ist noch ungeklärt. Ein längerer Abstand beseitigt Messfehler nicht automatisch. Entscheidend ist, ob eine beobachtete Veränderung unter den jeweiligen Testbedingungen ausreichend groß und verlässlich ist.

Welche epigenetische Uhr eignet sich am besten, um die Wirkung von Lebensstiländerungen zu verfolgen?

DunedinPACE ist dafür ein interessanter Forschungsansatz: Das Modell schätzt ein Alterungstempo und wurde anhand von Längsschnittdaten zu funktionellen Veränderungen entwickelt. Beschrieben werden eine hohe Zuverlässigkeit bei Wiederholungsmessungen und eine Empfindlichkeit gegenüber systemischer Entzündung und Stoffwechselgesundheit. Beide Bereiche können durch den Lebensstil beeinflusst werden.

Die Horvath-Uhr wird stärker mit teilungsbezogener Alterung verknüpft und als weniger empfindlich gegenüber kurzfristigen Verhaltensänderungen beschrieben. Welche Uhr sich am besten eignet, hängt jedoch von der untersuchten Maßnahme, der Population und dem gewünschten Endpunkt ab. Eine allgemein beste Uhr für individuelle Lebensstilentscheidungen lässt sich daraus nicht ableiten.

Welche Lebensstiländerungen können das biologische Alter messbar senken?

Für einige Ernährungs-, Bewegungs- und kombinierte Lebensstilprogramme wurden innerhalb von Monaten Veränderungen epigenetischer Alterswerte berichtet. Ausdauertraining fördert die Neubildung und Anpassung von Mitochondrien und kann oxidativen Stress beeinflussen. Krafttraining unterstützt den Erhalt fettfreier Masse. Seine zeitlich begrenzte mTOR-Aktivierung im Muskel unterscheidet sich von chronischer systemischer Überaktivierung.

Auch günstige Nüchterninsulinwerte werden mit AMPK-Aktivierung und zellulärer Reparatur in Verbindung gebracht. Diese vereinfachte mechanistische Darstellung liefert jedoch kein ausreichend belegtes individuelles Behandlungsziel zur Senkung des biologischen Alters.

In einer Studie zu einem methylierungsorientierten Ernährungs- und Lebensstilprogramm soll der geschätzte Alterswert innerhalb von acht Wochen um ungefähr drei Jahre gesunken sein. Die genaue Studie und die Bezugsgröße dieses Effekts sind noch ungeklärt. Kleine Studien und kurzfristige Veränderungen eines Messwerts belegen weder eine dauerhafte Verjüngung noch eine verlängerte Lebensdauer.

Warum haben zwei Menschen gleichen chronologischen Alters unterschiedliche biologische Alterswerte?

Genetische Unterschiede können eine Rolle spielen. Varianten in DNA-Reparaturgenen sowie in FOXO3 und APOE stehen mit unterschiedlichen Reparatur-, Stoffwechsel- und Risikoprofilen in Zusammenhang.

Darüber hinaus kann der Stoffwechsel beeinflussen, wie der Körper auf Ernährungsänderungen reagiert. Als mögliche Unterschiede werden raschere Verbesserungen bei insulinsensitiven Menschen und eine möglicherweise erst nach Monaten sichtbare Veränderung bei insulinresistenten Menschen beschrieben. Eine verlässliche Vorhersage für Einzelpersonen erlaubt diese zeitliche Unterscheidung jedoch nicht.

Auch Mikrobiom, hormonelle Situation, längerfristige Stressbelastung und Umweltfaktoren können zu Unterschieden beitragen. Zusätzlich hängen die Werte von der verwendeten Uhr und der Messvariabilität ab.

Beeinflusst ein Wechsel der Testplattform die Ergebnisse zum biologischen Alter?

Ja. Unterschiedliche Plattformen können unterschiedliche Ergebnisse liefern, weil sie andere Laborverfahren, Datenverarbeitungen und Uhren verwenden.

Den hier zugrunde liegenden, nicht aktuell überprüften Produktangaben zufolge nutzt TruDiagnostic das Illumina EPIC Array und berichtet Horvath, GrimAge und DunedinPACE. Elysium Index verwendet demnach einen proprietären Algorithmus.

Beim Wechsel zwischen Plattformen lässt sich eine Veränderung deshalb nicht zuverlässig als biologische Entwicklung interpretieren. Sie kann ebenso auf methodischen Unterschieden beruhen. Für Verlaufsmessungen ist eine möglichst gleichbleibende Methode wesentlich.

Wie wirkt sich chronischer Schlafmangel auf das biologische Alter aus?

Chronischer Schlafmangel wird mit beschleunigter epigenetischer Alterung in Verbindung gebracht. Wie stark dieser Zusammenhang ist und welcher Anteil ursächlich auf Schlafmangel zurückgeht, hängt von den untersuchten Daten ab.

Während des Tiefschlafs ist die Wachstumshormonausschüttung typischerweise erhöht und unterstützt unter anderem die Gewebereparatur. Schlaf ist außerdem mit dem glymphatischen Abtransport von Stoffwechselprodukten aus dem Gehirn verbunden.

Eine Störung des Tag-Nacht-Rhythmus kann die Regulation von Cortisol und Melatonin verändern. Beide Hormonsysteme hängen mit Entzündungsprozessen und Methylierungsmustern zusammen. Über längere Zeit könnten diese Mechanismen zu ungünstigeren altersbezogenen Mustern beitragen. Daraus folgt jedoch nicht, dass sich bei jeder Person über mehrere epigenetische Uhren hinweg eine beschleunigte Alterung zeigen muss.

Redaktionelle Prüfhinweise

Diese Fassung ist eine sprachliche und redaktionelle Adaption des bereitgestellten Ausgangstextes. Eine unabhängige klinische Prüfung steht noch aus. Die verlinkten Quellen wurden für diese Bearbeitung nicht erneut abgerufen.

• Zuordnung der NIA-Quelle: Die im Text verlinkte Adresse verweist auf einen Beitrag von November 2021 zur allgemeinen Suche nach Alterungsbiomarkern. Zu prüfen ist, ob er die konkreten Aussagen zu DunedinPACE, dessen Skala und Eigenschaften trägt.
• Konkrete Zahlen ohne eindeutige Einzelquelle: Die durchschnittliche Messabweichung von drei Jahren, die maximale Abweichung von 25 Jahren sowie die Senkung um ungefähr drei Jahre in acht Wochen sind im bereitgestellten Text keiner eindeutig identifizierten Einzelstudie zugeordnet. Studiendesign, Population, verwendete Uhr und Vergleichsgröße müssen ergänzt werden.
• Mechanismen und klinische Schlussfolgerungen: Die Aussagen zu mTOR, AMPK, Insulinstatus, Mikrobiom, Hormonen, APOE4 und der Reversibilität stressbedingter Veränderungen sind teilweise stärker kausal oder allgemeingültig formuliert, als es die mitgelieferte Quellenzuordnung erkennen lässt. Sie wurden als mögliche Zusammenhänge erhalten und vorsichtiger eingeordnet.
• Vergleich und praktische Nutzung der Uhren: Zu prüfen sind insbesondere die behauptete Überlegenheit einzelner Uhren, ihre Zuordnung zu spezifischen Alterungsmerkmalen und die pauschale Empfehlung eines Testabstands von sechs bis zwölf Monaten. Ein niedrigerer Alterswert ist kein belegter Ersatz für einen klinischen Nutzen.
• Quellenumfang und Anbieterangaben: Die Arbeit von Bortz und Kollegen behandelt laut Titel eine Altersschätzung anhand zirkulierender Blutmarker. Sie ist damit kein unmittelbarer Beleg für sämtliche Aussagen zu methylierungsbasierten Uhren. Die Anbieterangaben zu TruDiagnostic und Elysium sowie die verlinkten Superpower-Biomarkerseiten sind ebenfalls gesondert zu prüfen. Letztere wurden als Informationslinks des Ausgangstextes erhalten und sind keine eigenständigen wissenschaftlichen Nachweise.

Literatur und Quellen

1. Mathur A, Taurin S, Alshammary S (2024). New insights into methods to measure biological age: a literature review. Frontiers in aging, 5, 1395649. https://doi.org/10.3389/fragi.2024.1395649. PubMed.

2. Bortz J, Guariglia A, Klaric L, Tang D, Ward P, Geer M, Chadeau-Hyam M, Vuckovic D, Joshi PK (2023). Biological age estimation using circulating blood biomarkers. Communications biology, 6(1), 1089. https://doi.org/10.1038/s42003-023-05456-z. PubMed.

3. Cleveland Clinic. (n.d.). Biological Age: What It Is and How You Can Measure It. https://health.clevelandclinic.org/biological-age.

4. Harvard Health Publishing. (2024). Can we measure how rapidly our bodies are aging? - Harvard Health. https://health.harvard.edu/staying-healthy/can-we-measure-how-rapidly-our-bodies-are-aging.

5. National Institute on Aging. (n.d.). In search of better biomarkers of aging. https://nia.nih.gov/research/blog/2021/11/search-better-biomarkers-aging. Im Fließtext des Ausgangsartikels verwendete URL: https://www.nia.nih.gov/research/blog/2021/11/search-better-biomarkers-aging.

Weitere im Ausgangstext verlinkte Biomarkerinformationen, keine wissenschaftlichen Primärbelege:

• Superpower: Nüchterninsulin.
• Superpower: HbA1c.
• Superpower: Apolipoprotein B.
• Superpower: Lipoprotein(a).
• Superpower: Hochsensitives C-reaktives Protein.
• Superpower: Homocystein.
• Superpower: Magnesium.
• Superpower: Vitamin D, 25-Hydroxy.