Chronische Entzündungen als Alters-Marker

Unterschwellige entzündliche Prozesse scheinen im Hintergrund vieler Erkrankungen zu stehen. Das reicht von der Atherosklerose bis zu Krebsleiden. Wissenschafter der Stanford University im US-Bundesstaat Kalifornien wollen jetzt per Künstlicher Intelligenz einen Biomarker für solche Prozesse entdeckt haben. Daraus soll eine „Entzündungs-Uhr“ (iAge) werden, welche das biologische Alter von Menschen zuverlässig angibt.

red/Agenturen

Der Systembiologe David Furman und der Gefäßspezialist Nazish Sayed, beide an der kalifornischen Universität, haben iAge vor wenigen Tagen in Nature Ageing präsentiert. „iAge beruht auf der Idee, dass der Körper von Menschen, die altern, chronisch und systemisch Entzündungsprozesse aufweisen - vor allem deshalb, weil die Zellen geschädigt werden und dadurch inflammatorische Prozesse entstehen", berichtete die Wissenschaftszeitschrift. Das alles beruhe auf immunologischen Prozessen, Personen mit einem intakten Immunsystem könnten diese Entzündungsreaktionen eben besser unter Kontrolle behalten.

Um iAge als erstes Werkzeug zu entwickeln, um über Entzündungsparameter eine Aussage zur Gesundheit des Untersuchten zu treffen, untersuchten die Wissenschafter Blutproben von 1.001 Probanden im Alter zwischen acht und 96 Jahren. Sie stammten aus dem US Immunomes-Projekt der Jahre 2009 bis 2016, das sich mit der Erforschung von inflammatorischen Prozessen im Rahmen der Alterung beschäftigt. Mit einem Algorithmus, der Maschinenlernen ermöglichte, versuchten sie, immer zielgerichteter an aussagekräftige Blutparameter zu kommen.

Schließlich wurde ein Immunbotenstoff, CXCL9 als bester Kandidat identifiziert. Dieses Protein (C-X-C motif chemokine ligand 9) stammt offenbar aus der inneren Zellauskleidung von Blutgefäßen, aus der sogenannten Endothelzellschicht. Das klingt plausibel, weil CXCL9 in wissenschaftlichen Studien bereits mit dem Entstehen von Herzerkrankungen in Verbindung gebracht worden ist. Immerhin wird in der Gerontologie ja schon langem davon gesprochen, dass das „Gefäßalter“ für die Menschen entscheidend ist.

CXCL9 hat auch eine Funktion in der Abwehr von Krankheitserregern und spielt bei subakuten Infektionen eine Rolle. Das Protein kann auch Immunzellen an den Ort von Infektionen anlocken. Etwa ab dem Alter von 60 Jahren steigen die Blutkonzentrationen an CXCL9 an.

Solche Schädigungen scheinbar auch umkehrbar

Die Aussagekraft des Markers wurde schließlich bei 19 Probanden im Alter von 99 Jahren und darüber erprobt, um deren biologisches Alter zu bestimmen. Das Hauptergebnis: iAge gab für sie ein im Durchschnitt um 40 Jahre geringeres biologisches als ihr chronologisches Alters. Zuvor hatten auch Analysen von Blutproben aus einer Alternsstudie in Bologna und aus der Langzeit-Beobachtung im Rahmen der US-Framingham Studie auf Entzündungsmarker als aussagekräftige Charakteristika für Langzeitüberleben hingewiesen.

„Eine ganze Reihe von Experimenten im Labor zeigte, dass CXCL9 nicht nur von Immunzellen, sondern auch von Endothelzellen gebildet wird. Die Wissenschafter konnten beweisen, dass ein höheres Alter mit einem signifikanten Anstieg der CXCL9-Konzentration in Endothelzellen einher geht und sie daran hindert, in der Petrischale Mikrogefäße zu bilden, sich zu erweitern oder zusammenzuziehen", schrieb die Stanford University in einer Aussendung. Scheinbar kann man solche Schädigungen aber auch umkehren. Die Wissenschafter reduzierten in Gewebe von Mäusen und Menschen im Labor die CXCL9-Expression und wiesen eine Quasi-Verjüngung der Endothelzellen nach.

Wenn das alles weiterhin zusammenpasst, ergäbe sich durch Erkenntnisse womöglich eine einfachere und bessere Aussagekraft von Tests auf das biologische Alter. Das Messen von epigenetischen Merkmalen oder von DNA-Veränderungen sei nämlich kompliziert, erklärte die Molekularbiologin Maria Mittelbrunn von der Autonomen Universität von Madrid dazu gegenüber „Nature". Da sei ein einfacher Entzündungs-Marker schon besser und in der Medizin leichter anwendbar. „Immerhin haben wir ja bereits erstaunlich gut wirkende antientzündliche Mittel", sagte die Experten. Die ließen sich quasi auf „Jungbrunnen"-Wirkung testen.

In der Vergangenheit sind zum Beispiel die offenbar zusätzlich antientzündlich wirkenden Cholesterinsenker (Statine) immer wieder mit vor Krebs schützenden Effekten in Verbindung gebracht worden. Die Gefäß-schützende Wirkung könnte auf der Reduktion der Blutfette plus ihrer antiinflammatorischen Eigenschaften beruhen. Nichtsteroidale Antirheumatika dürften eine ähnliche Schutzwirkung vor Krebs haben. Adipositas mit einer durch das Körperfett angeheizten asymptomatischen Entzündung wiederum wird für Atheroskerlose, vermehrte Krebserkrankungen und vieles andere verantwortlich gemacht.

Tumor
In der Vergangenheit sind zum Beispiel die offenbar zusätzlich antientzündlich wirkenden Cholesterinsenker (Statine) immer wieder mit vor Krebs schützenden Effekten in Verbindung gebracht worden.
Credit: CC0 Public Domain