Gesunde Ernährung, reichlich Bewegung ein erfülltes Sozialleben – die Annahme, Lebensstilfaktoren seien ausschlaggebend dafür, ob ein Mensch zum „Superager“ wird, ließ sich bislang nicht zweifelsfrei bestätigen. Doch auf der Suche nach genetischen Faktoren gibt es eine neue Spur. 

Die Gehirne sogenannter „Superagern“ – über 80-Jähriger, deren Gedächtnisleistung mit der deutlich jüngerer Erwachsener vergleichbar ist – bilden mehr als doppelt so viele neue Neuronen wie die Gehirne ihrer Altersgenossen und etwa zweieinhalbmal so viele wie die von Menschen mit Alzheimer-Demenz (AD). Das zeigt eine aktuelle Studie, die am 25. Februar online in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde.

Die Ergebnisse, die auf der Analyse von postmortalem Hippocampus-Gewebe basieren, könnten erklären, warum die kognitive Leistungsfähigkeit bei „Superagern“ so gut erhalten bleibt – und sie könnten Antworten auf eine der meistdiskutierten Fragen der Neurowissenschaften liefern: Kann das erwachsene Gehirn neue Neuronen bilden?

Neuere Studien bestätigen das Vorhandensein unreifer Neuronen im erwachsenen menschlichen Hippocampus und zeigen, dass ihre Anzahl bei Menschen mit Alzheimer-Demenz abnimmt. Die epigenetischen Mechanismen, die diesen Prozess steuern, und ihre Beziehung zur kognitiven Funktion waren bislang kaum erforscht. Um diese Wissenslücke zu schließen, analysierten die Forscherinnen und Forscher postmortales Hippocampus-Gewebe von 38 Menschen. Dabei kamen gepaarte Einzelzellkern-RNA-Sequenzierung (Single-Nucleus RNA Sequencing) und ein Profiling der Chromatin-Zugänglichkeit (Chromatin Accessibility Profiling) an fast 356.000 neuronalen Zellen zum Einsatz. Die Probandinnen und Probanden wurden in fünf Gruppen eingeteilt:

Die Analyse ergab, dass „Superager“ etwa 2,5-mal mehr unreife Neuronen aufwiesen als Personen mit diagnostizierter Alzheimer-Demenz und etwa doppelt so viele wie gesunde ältere Erwachsene. Während der Vergleich zwischen „Superagern“ und gesunden älteren Erwachsenen keine statistische Signifikanz erreichte, besaßen „Superager“ signifikant mehr Neuroblasten als die Personen mit diagnostizierter Alzheimer-Demenz (q = 0,0002).

Zudem wiesen die Personen mit diagnostizierter Alzheimer-Demenz deutlich weniger Neuroblasten und unreife Neuronen auf als es in der Gruppe der jungen und älteren Erwachsenen der Fall war (p < 0,05). Stattdessen zeigte sich bei den Alzheimer-Erkrankten eine signifikante Anhäufung neuronaler Stammzellen (p < 0,05), die nicht in der Lage waren, sich zu differenzieren und zu reifen Neuronen zu entwickeln. Diese Anhäufung wirke sich negativ auf die kognitive Funktion aus, so das Forschungsteam.

Bei „Superagern“ scheint diese „neurogene Pipeline“ hingegen intakt zu sein: Stammzellen differenzieren sich erfolgreich zu jenen Neuroblasten und unreifen Neuronen, welche die Gedächtnisbildung unterstützen.

„Die Neurogenese ist eine sehr tiefgreifende Form der Plastizität“, sagte Orly Lazarov, PhD, Professorin für Neurowissenschaften am Institut für Anatomie und Zellbiologie der University of Illinois in Chicago gegenüber Medscape Medical News. „Ich würde erwarten, dass sie, wenn sie im menschlichen Gehirn mit Kognition verbunden oder assoziiert ist, bei „Superagern“ in größerem Umfang und mit einem distinkten Profil auftritt. Und beides war der Fall.“

Diese Erkenntnisse könnten die Art und Weise, wie mit Patientinnen und Patienten über das kognitive Altern gesprochen wird, neu definieren, betonte Dr. Jalees Rehman, Leiter der Abteilung für Biochemie und Molekulargenetik an der University of Illinois in Chicago.

Die epigenetische Landschaft des Gehirns sei möglicherweise nicht in Stein gemeißelt, merkte Rehman an. Sie könnte die kumulativen Effekte von kognitiver Stimulation, körperlicher Bewegung und anderen vorteilhaften Lebensstilinterventionen widerspiegeln (mehr dazu erfahren Sie in diesem Beitrag). Es sei wichtig, dies Patientinnen und Patienten mitzuteilen, die ihre kognitiven Funktionen im Alter erhalten möchten.

Die Kombination zielgerichteter Therapeutika mit Lebensstilinterventionen könnte sich letztlich als wirksamer erweisen als jeder Ansatz für sich allein, vermuten die Forscherinnen und Forscher. Sie wiesen jedoch darauf hin, dass größere, prospektiv charakterisierte Kohortenstudien erforderlich sind und räumten mehrere Limitationen ein. 

Der nächste Schritt ihrer Forschung besteht nun darin, die vorgeschalteten (Upstream-)Signale zu identifizieren, welche die in der Studie kartierten Transkriptionsfaktor-Programme aktivieren. „Können wir bereits existierende Medikamente umfunktionieren, um genau diese Signalwege zu aktivieren?“, so die Leitfrage von Rehman.

Die Ergebnisse stellen das vorherrschende Narrativ vom „unvermeidlichen“ kognitiven Abbau auf eine dringend benötigte Probe, erklärte Dr. Amanda Cook Maher gegenüber Medscape Medical News. Sie war nicht an der Studie beteiligt und ist leitende Prüfärztin bei der Multisite SuperAging Research Initiative. „Vielleicht ist dies eine Art fehlendes Puzzleteil, dem wir uns bisher noch nicht sehr intensiv beschäftigt haben und das dieses Forschungsgebiet möglicherweise voranbringen könnte“, sagte sie.

Auch wenn die geringe Stichprobengröße eine Limitation darstelle, so sei die enorme Bandbreite der Studie – die das gesamte Spektrum von jungen Erwachsenen über Menschen mit Alzheimer bis hin zu „Superagern“ abdeckt – eine klare Stärke.

In Bezug auf die von den Autorinnen und Autoren erwähnten Lebensstilfaktoren merkte Cook Maher an, dass Faktoren wie Bewegung und Ernährung zwar ein gesundes Altern von einer Alzheimer-Erkrankung abgrenzen können, die hier gefundene einzigartige „Resilienz-Signatur“ jedoch helfen könnte zu erklären, warum „Superager“ eine derart außergewöhnliche kognitive Langlebigkeit besitzen.

Insgesamt bringe die Studie ein Gefühl von „Hoffnung und Begeisterung“ in einen Bereich, der sich bislang fast ausschließlich auf das konzentriert, was im Gehirn schiefläuft, so Cook Maher.