Science: Die Biologie des Alterns

Die Erforschung des Alterns schreitet schnell voran. Die Verbraucherversion davon (die Uhren, die Nahrungsergänzungsmittel, die Off-Label-Medikamente) verspricht weit mehr, als irgendjemand tatsächlich gezeigt hat, das einer Person hilft, länger zu leben.

Was Altern ist

Altern läuft durch mindestens zwölf zelluläre und molekulare Prozesse gleichzeitig, und sie bauen sich zusammen auf und verstärken sich gegenseitig. Auf Gewebeebene zeigt sich das als langsamere Reparatur und eine wachsende Last beschädigter Zellen, die der Körper nicht mehr beseitigt. Ein niedriger, stetiger Entzündungshintergrund steigt mit den Jahren, manchmal Inflammaging genannt. Weil so viele Prozesse zusammen sich verändern, kann jede einzelne Intervention nur so viel bewirken.

Keine einzelne Behandlung setzt das gesamte System zurück, und die Veränderung eines Prozesses neigt dazu, die anderen zu beeinflussen, zum Besseren und Schlechteren. Ein Großteil des Alterns wirkt über mitochondria, den Recycling-Prozess der autophagy, und das kontrollierte Stressmuster der hormesis.

Die Kennzeichen

Die meisten Forscher organisieren Altern jetzt um die Kennzeichen des Alterns. Eine Übersicht von 2013 benannte neun, und ein Update von 2023 erweiterte den Satz auf zwölf gemeinsame Prozesse:

• genomische Instabilität, sich anhäufender DNA-Schaden
• Telomerabnutzung, die Verkürzung der Chromosomen-Endkappen
• epigenetische Veränderungen, Drift in den chemischen Markierungen, die kontrollieren, was eine Zelle ist
• Verlust der Proteostase, versagende Protein-Qualitätskontrolle
• deaktivierte Makroautophagie, schwächeres zelluläres Recycling
• deregulierte Nährstofferkennung
• mitochondriale Dysfunktion
• zelluläre Seneszenz, die Ansammlung verbrauchter Zellen, die sich nicht teilen oder sterben
• Stammzellerschöpfung
• veränderte interzelluläre Kommunikation, einschließlich chronischer Entzündung
• Dysbiose, eine gestörte mikrobielle Darmgemeinschaft

Die Liste gruppiert die Biologie; die kausale Reihenfolge unter den Kennzeichen ist noch unbestätigt. Sie sind miteinander verstrickt und verstärken sich gegenseitig, sodass keines von ihnen die einzelne Grundursache ist.

Chronologisches versus biologisches Alter

Chronologisches Alter ist die einfache Zählung ab Ihrem Geburtsdatum. Biologisches Alter schätzt den Zustand Ihres Körpers anhand messbarer Marker, und die beiden können abweichen. Zwei Menschen, die in derselben Woche geboren wurden, können Jahre auseinanderliegen bei den zellulären Maßen. Jemand, dessen Körper schneller altert, als es seine Geburtstage nahelegen, trägt mehr Krankheitsrisiko; jemand, der langsamer altert, trägt weniger. Diese Lücke ist das, was biologische Altersmaße zu erfassen versuchen.

Biologisches Alter muss aus Stellvertretern abgeleitet werden; es gibt keine einzelne Messung, die es direkt ausliest. Der bekannteste Stellvertreter ist das Muster chemischer Markierungen auf der DNA, das die Alterungs- uhren auslesen.

Alterungsuhren

Die epigenetische Uhr liest DNA-Methylierung, kleine chemische Markierungen am Genom, an einigen hundert Stellen, und nutzt dann eine Formel, um diese Ablesungen in eine Altersschätzung zu verwandeln. Die Methode von 2013 passte Methylierung an 353 Stellen an und schätzte das Alter einer Person über die meisten Gewebe hinweg auf einen Median von etwa 3.6 Jahren genau. Ein Biologisches-Alter-Test gibt Ihnen also eine Schätzung Ihres Alters, aufgebaut aus dieser Formel, plus wie weit die Schätzung über oder unter Ihrem echten Alter liegt.

Menschen, deren Uhr älter zeigt als ihr Geburtstag, sterben im Durchschnitt eher während der Nachbeobachtung. Spätere Uhren, GrimAge und DunedinPACE, wurden gebaut, um Gesundheitsergebnisse direkt vorherzusagen, und sie sagen Sterblichkeit, Herzkrankheit und Behinderung noch besser voraus.

Keine Uhr hat sich als ein Zifferblatt erwiesen, das man drehen kann: die Zahl zu senken, wurde nie bewiesen, um Jahre hinzuzufügen.

Die Marketing-Behauptungen laufen dem voraus. Das meistzitierte Alterungsumkehr-Ergebnis stammt aus einer Studie mit neun Männern ohne Kontrollgruppe, in der vier Uhren nach einem Jahr etwa 1.5 Jahre jünger anzeigten. Bei so wenigen Teilnehmern und ohne Vergleichsgruppe lässt sich eine echte Veränderung nicht von gewöhnlicher Schwankung unterscheiden, oder von der Tendenz extremer Werte, von selbst zurück zum Durchschnitt zu driften.

Die Uhren widersprechen sich auch gegenseitig. Als CALERIE, die Hauptstudie am Menschen zu weniger Essen, ein Methylierungspanel anwandte, teilten sich die Werte. Ein Alterungstempo-Maß, DunedinPACE, verlangsamte sich leicht. Drei Altersuhren, Horvath, Hannum und PhenoAge, bewegten sich bei denselben Blutproben nicht. Ein Verbrauchertest ruht auf einer solchen Ablesung, und die "Kehren Sie Ihr Alter um"-Behauptungen, die an diese Uhren geknüpft sind, sind beim Menschen nicht etabliert.

Was Altern verlangsamt

Die stärkste Evidenz für ein längeres, gesünderes Leben weist auf gewöhnliche Gewohnheiten hin. In zwei großen, über Jahrzehnte verfolgten US-Kohorten setzten fünf grundlegende Gewohnheiten die Gruppen weit auseinander: Nichtrauchen, ein gesundes Gewicht, regelmäßige Bewegung, mäßiges Trinken und eine gute Ernährung. Erwachsene mit allen fünf hatten eine projizierte Lebenserwartung mit 50 um etwa 12 Jahre länger bei Männern und 14 Jahre länger bei Frauen als diejenigen mit keiner.

Kardiorespiratorische Fitness zeigt eine der steilsten Assoziationen in der Literatur. Über 33 Studien mit 102,980 Menschen gepoolt, ging jede Stufe erhöhter Fitness mit etwa 13 % niedrigerem Risiko des Todes aus jeder Ursache und 15 % weniger kardiovaskulären Ereignissen einher. Eine Stufe ist ein MET, etwa der Sprung vom stillen Sitzen zu einem zügigen Spaziergang, und der Nutzen stieg ohne klare Obergrenze weiter.

Diese Gewohnheiten wirken auf dieselben Kennzeichen, auf die die Medikamente abzielen:

• Bewegung verbessert die mitochondriale Funktion und regt Autophagie an.
• Muskeln zu erhalten wirkt dem Gewebeverlust entgegen, der Altern kennzeichnet.
• Nichtrauchen entfernt eine direkte Quelle genomischen Schadens.
• Schlaf und eine gute Ernährung wirken auf Nährstofferkennung und Entzündung.

Ein Großteil des metabolischen Schadens, den diese Gewohnheiten umkehren, ist selbst gemacht. In einer kontrollierten NIH-Studie aßen 20 Erwachsene bei einem ultraverarbeiteten Menü etwa 500 Kalorien mehr pro Tag als bei einem auf Kalorien und Makronährstoffe abgestimmten Vollwertkost-Menü (Hall 2019). Sie nahmen in zwei Wochen zu; in den Vollwertkost- Wochen nahmen sie ab.

Fast diese gesamte Evidenz ist beobachtend. Sie zeigt, was mit langsamerem Altern einhergeht, ohne Ursache zu beweisen. Die Gewohnheiten clustern auch mit Bildung, Einkommen und Zugang zu Versorgung, und diese Vorteile verlängern das Leben von selbst. Die Richtung ist über Studien hinweg konsistent; die genaue Zahl der Jahre, die jede einzelne Gewohnheit hinzufügt, liegt jenseits dessen, was ein Beobachtungsdesign klären kann.

Die Anti-Aging-Medikamente und Nahrungsergänzungsmittel

Die als Anti-Aging verkauften Medikamente und Nahrungsergänzungsmittel sind größtenteils in einem frühen Stadium, an Tieren oder kleinen Pilotstudien zellulärer Marker getestet. Kalorienrestriktion, weniger Kalorien zu essen, ohne bei Nährstoffen zu kurz zu kommen, ist die reproduzierbarste lebensspannen-verlängernde Intervention in der Laborbiologie, wirksam von Hefe bis Maus. Bei Rhesusaffen verzögerte sie altersbedingte Krankheit. Beim Menschen randomisierte die größte kontrollierte Studie, CALERIE, 218 gesunde Erwachsene, um die Aufnahme zu senken, in der Praxis etwa 12 %. Über zwei Jahre verbesserte sie LDL-Cholesterin, Blutdruck, C-reaktives Protein und Insulin- sensitivität. Sie verfolgte diese Risikomarker; sie hat nie Lebensspanne gemessen.

Die einzelnen Moleküle sind noch früher dran:

• Rapamycin verlängert die Lebensspanne bei Mäusen selbst wenn spät im Leben begonnen, wiederholbar und bei beiden Geschlechtern. Beim Menschen ist es ein Immunsuppressivum mit Nebenwirkungen und hat sich nicht als lebensverlängernd für gesundes Leben erwiesen.
• Metformin hat einen plausiblen biologischen Mechanismus, und Bevölkerungsstudien deuten an, dass Diabetiker, die es nehmen, möglicherweise besser altern. Es wird jetzt in der TAME-Studie getestet, die noch kein Anti-Aging-Ergebnis berichtet hat.
• Senolytika beseitigen seneszente Zellen. Sie haben Menschen nur in winzigen Pilotstudien erreicht: eine kurze Kur aus Dasatinib plus Quercetin senkte seneszente-Zell-Marker bei neun Menschen, ohne Kontrollgruppe und ohne gemessenes Gesundheitsergebnis.
• NAD-Vorstufen wie NMN heben NAD-Spiegel in kleinen Humanstudien an, ohne gezeigten Effekt auf das Altern.

Alle bleiben in Studien zur Verlangsamung des Alterns bei einer gesunden Person, was auch immer das Marketing andeutet.

The Research & Studies

Everything here is based on the research we have collected and checked, sorted into groups and ordered with the strongest evidence first. Click any claim to open the studies behind it.

Longevity And Mortality

Weniger essen verlängert die Lebensspanne von Hefe bis Mäusen und verzögert Krankheit bei AffenEstablished

In plain terms

Weniger Kalorien ohne Mangelernährung zu essen, verlängert bei vielen Arten die Lebensspanne und verzögerte bei Affen altersbedingte Erkrankungen.

In detail

Kalorienrestriktion ist die am besten reproduzierbare lebensspannenverlängernde Intervention in der Laborbiologie, wirksam von Hefe über Würmer bis zu Mäusen. Bei Rhesusaffen fanden langjährige Studien weniger altersbedingte Todesfälle und eine Verzögerung von Diabetes, Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, wobei Designunterschiede zwischen zwei Zentren das Gesamtmortalitätssignal beeinflussten.

Who this may not transfer to:Measured in laboratory animals and monkeys; an effect on human lifespan is not established.

The studies · 3

Colman 2009, Science · Science

Colman 2014, Nature Communications · Nat Commun

Mattison 2017, Nature Communications · Nat Commun

Rapamycin verlängerte die Lebensdauer bei Mäusen, auch wenn es spät im Leben begonnen wurdeEmerging

In plain terms

Rapamycin verlängert die Lebensdauer bei Mäusen, auch wenn es spät im Leben begonnen wird, ist aber ein Immunsuppressivum, das beim Menschen keine Verlängerung des gesunden Lebens gezeigt hat.

In detail

Bei genetisch heterogenen Mäusen verlängerte ab 600 Lebenstagen verabreichtes Rapamycin die mediane und maximale Lebensdauer in beiden Geschlechtern. Das Ergebnis ist real und in Mäusen reproduzierbar. Beim Menschen wird Rapamycin als Immunsuppressivum mit Nebenwirkungen verwendet und hat keine Verlängerung des gesunden Lebens gezeigt.

Who this may not transfer to:Measured in mice; a healthy-human lifespan effect is not established.

The study · 1

Harrison 2009, Nature · Nature

Fünf gesunde Gewohnheiten fügten Männern etwa 12 Jahre und Frauen 14 Jahre hinzuModerate

In plain terms

Erwachsene mit fünf grundlegenden gesunden Gewohnheiten lebten in zwei großen Kohorten etwa ein Jahrzehnt oder mehr länger als diejenigen ohne diese.

In detail

In der Nachbeobachtung zweier großer US-Kohorten über Jahrzehnte hatten Erwachsene, die nicht rauchten, ein gesundes Gewicht hielten, körperlich aktiv waren, mäßig tranken und gut aßen, eine projizierte Lebenserwartung im Alter von 50 Jahren von etwa 12 Jahren mehr für Männer und 14 Jahren mehr für Frauen als diejenigen ohne diese fünf. Das Design ist beobachtend.

The study · 1

Li 2018, Circulation · Circulation

Progress Markers

Jedes 1 MET mehr Fitness geht mit einer um etwa 13 % geringeren Sterberate einherStrong

In plain terms

Höhere kardiorespiratorische Fitness geht mit einem starken Rückgang der Sterberate einher, eines der steilsten Signale in der gesamten Literatur.

In detail

Eine Meta-Analyse mit 33 Studien und 102,980 Teilnehmern fand, dass jeder 1-MET-Anstieg der kardiorespiratorischen Fitness mit etwa 13 % niedrigerer Gesamtmortalität und 15 % weniger kardiovaskulären Ereignissen assoziiert war, ohne klare Obergrenze. Die zugrundeliegenden Studien sind Beobachtungsstudien, sodass der Befund zeigt, was mit niedrigerer Sterblichkeit einhergeht, und keine Ursache beweist.

The study · 1

Kodama 2009, JAMA · JAMA

GrimAge und DunedinPACE sagen den Tod in Gruppen voraus, ein Marker, keine ZielgrößeEstablished

In plain terms

Uhren, die entwickelt wurden, um Gesundheit zu verfolgen, wie GrimAge und DunedinPACE, sagen voraus, wer in großen Gruppen eher stirbt oder eine Krankheit entwickelt.

In detail

GrimAge, trainiert an Plasmamarkern und Rauchgeschichte, sagte über mehrere Kohorten hinweg die Zeit bis zum Tod und bis zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen voraus. DunedinPACE, abgeleitet aus einer einzigen, über Jahrzehnte verfolgten Geburtskohorte, schätzt das Tempo des Alterns pro Jahr und verfolgt Morbidität und Mortalität. Beide sind als Bevölkerungsprädiktoren validiert; für keine von beiden wurde gezeigt, dass sie eine Zielgröße ist, die ein individuelles Ergebnis verändert, wenn sich die Zahl verändert.

The studies · 2

Lu 2019, Aging · Aging (Albany NY)

Belsky 2022, eLife · eLife

Kalorienreduktion verlangsamte in CALERIE eine Alterstempo-Uhr, die Altersuhren jedoch nichtEmerging

In plain terms

In der wichtigsten Kalorienrestriktions-Studie am Menschen verlangsamte sich ein Maß für das Alterstempo leicht, während sich drei Altersuhren bei denselben Blutproben nicht veränderten.

In detail

Die randomisierte CALERIE-Studie wandte ein Methylierungspanel bei Teilnehmern an, die ihre Nahrungsaufnahme zwei Jahre lang reduzierten. DunedinPACE, das Tempo-Maß, verlangsamte sich leicht, während die Horvath-, Hannum- und PhenoAge-Uhren keine klare Veränderung zeigten. Dass die Messwerte bei denselben Proben nicht übereinstimmen, zeigt, wie zerbrechlich eine einzelne Uhrenmessung ist.

The study · 1

Waziry 2023, Nature Aging · Nat Aging

How it works

Methylierungsuhren schätzen das Alter auf etwa 3.6 Jahre genauEstablished

In plain terms

Eine epigenetische Uhr liest chemische Markierungen an der DNA ab und schätzt das Kalenderalter einer Person bei den meisten Geweben auf wenige Jahre genau.

In detail

Die Methode von 2013 passte die DNA-Methylierung an 353 Stellen an das chronologische Alter über viele menschliche Gewebe hinweg an und schätzte das Alter mit einem mittleren Fehler von etwa 3.6 Jahren. Dies ist ein statistisches Modell des Kalenderalters, und die Lücke zwischen der Schätzung und dem tatsächlichen Alter ist das, was eine Messung des biologischen Alters berichtet.

The study · 1

Horvath 2013, Genome Biology · Genome Biol

Altern als zwölf zusammenwirkende Kennzeichen abgebildet, ein Rahmenwerk, keine UrsacheEstablished

In plain terms

Forscher ordnen das Altern in eine kurze Liste gemeinsamer zellulärer Veränderungen ein, die Kennzeichen (Hallmarks) genannt werden, in der aktuellen Fassung zwölf an der Zahl.

In detail

Der Review von 2013 benannte neun Kennzeichen, und das Update von 2023 erweiterte den Satz auf zwölf: genomische Instabilität, Telomerverkürzung, epigenetische Veränderungen, Verlust der Proteostase, gestörte Makroautophagie, deregulierte Nährstofferkennung, mitochondriale Dysfunktion, zelluläre Seneszenz, Stammzellerschöpfung, veränderte interzelluläre Kommunikation, chronische Entzündung und Dysbiose. Das Rahmenwerk ordnet Evidenz, und da die Kennzeichen zusammenwirken und sich gegenseitig verstärken, kann keines von ihnen als die alleinige Grundursache benannt werden.

Who this may not transfer to:A framework for organizing evidence, not a measurement taken in people.

The studies · 2

Lopez-Otin 2013, Cell · Cell

Lopez-Otin 2023, Cell · Cell

Eine senolytische Pilotstudie senkte Marker seneszenter Zellen bei neun Menschen, keine GesundheitsergebnisseEmerging

In plain terms

Eine frühe menschliche Pilotstudie fand, dass eine senolytische Arzneimittelkombination Marker seneszenter Zellen senkte, ein Surrogat, kein Gesundheitsergebnis.

In detail

In einer kleinen offenen Pilotstudie reduzierte ein kurzer Kurs Dasatinib plus Quercetin mehrere Marker der seneszenten Zelllast in Blut und Gewebe. Die Studie hatte neun Teilnehmer und keine Kontrollgruppe, und sie maß zelluläre Marker, nicht Krankheits- oder Lebensdauerergebnisse.

Who this may not transfer to:The trial did not report or analyze results by sex, so how far the finding differs between women and men is not established here.

The study · 1

Hickson 2019, EBioMedicine · EBioMedicine

Cholesterol And Lipids

Eine Kalorienreduktion um 12 % verbesserte über 2 Jahre Cholesterin, Blutdruck und InsulinModerate

In plain terms

Gesunde Erwachsene, die zwei Jahre lang ihre Kalorienzufuhr reduzierten, verbesserten Cholesterin, Blutdruck und Insulinsensitivität, alles Risikomarker, keine gemessene Lebensspanne.

In detail

CALERIE randomisierte 218 gesunde, nicht adipöse Erwachsene auf eine Reduzierung der Nahrungsaufnahme um 25 % oder die übliche Ernährung. In der Praxis erreichten sie etwa 12 % und verbesserten über zwei Jahre LDL-Cholesterin, Blutdruck, C-reaktives Protein und Insulinsensitivität. Die Studie maß Risikomarker, nicht das Überleben.

The study · 1

Kraus 2019, Lancet Diabetes Endocrinol · Lancet Diabetes Endocrinol

Evidence And Methods

Uhren zeigten bei neun Männern etwa 1.5 Jahre weniger an, ohne KontrollgruppeEmerging

In plain terms

Das meistzitierte Ergebnis zur Altersumkehr stammt von neun Männern ohne Kontrollgruppe, sodass es sich als Hypothese liest, nicht als Nachweis.

In detail

In einer einjährigen offenen Studie mit neun Männern, die Wachstumshormon zusammen mit zwei weiteren Medikamenten einnahmen, zeigten vier epigenetische Uhren am Ende im Durchschnitt etwa 1.5 Jahre weniger an. Ohne Kontrollgruppe und mit neun Teilnehmern kann das Studiendesign eine echte Veränderung nicht von gewöhnlicher Variation oder Regression zur Mitte trennen.

Who this may not transfer to:Measured only in men aged 51 to 65; whether it applies to women or other ages is untested.

The study · 1

Fahy 2019, Aging Cell · Aging Cell

Mehr erfahren

• Mitochondria and energy und autophagy, zwei der Kennzeichen, die Sie beeinflussen können, und hormesis, das kontrollierte-Stress-Prinzip unter einem Großteil dessen, was hilft.
• Muscle as an organ, weil Muskel und Kraft zu erhalten einer der klarsten Marker für gutes Altern ist, aufgebaut durch resistance training und ernährt durch protein and muscle.
• Zone 2 training und VO2 max training bauen die kardiorespiratorische Fitness mit der steilsten Verbindung zu längerem Leben auf. Walking ist die reibungsarme Version, die die meisten Menschen tatsächlich machen werden.

Häufige Fragen

Was messen epigenetische Verbraucher-Alterungstests?

Sie sind echte Wissenschaft und sagen Risiko über ganze Bevölkerungen hinweg voraus. Aber zwei Uhren können dieselbe Blutprobe unterschiedlich auslesen, und jede einzelne Ablesung ist verrauscht. Die auf den Verpackungen aufgedruckten Alterungsumkehr-Behauptungen wurden beim Menschen nicht gezeigt.

Wenn das meiste davon früh ist, was wirkt dann tatsächlich?

Die gewöhnlichen Gewohnheiten, und sie sind nicht geringfügig. Die fünf alltäglichen Gewohnheiten, plus kardiorespiratorische Fitness und Muskeln zu erhalten, summieren sich in großen Studien auf etwa ein Jahrzehnt zusätzlicher Lebenserwartung. Sie wirken auf genau die Prozesse, denen die Medikamente hinterherjagen.