Epigenetic clock and lifespan prediction in the short-lived killifish Nothobranchius furzeri
ZitatHere we set to expand these tools for the short-lived killifish, Nothobranchius furzeri. This species, with its remarkably short lifespan and expression of canonical aging hallmarks, offers a unique model for experimental aging studies.
(...)These models demonstrated high accuracy in estimating chronological age, with a median absolute error of 3 weeks (7.5% of median lifespan) for a clock based on methylation of individual CpG and 1.5 weeks (3.7% of median lifespan) for an eigenvector-based clock.
Our investigation extended to assessing epigenetic age acceleration in different strains and the potential resetting effect of regeneration on fin tissue. Notably, our models indicated that a shorter-lived strain has accelerated epigenetic aging and that regeneration does not reset, but may decelerate epigenetic aging. Additionally, we used longitudinal data to develop an “epigenetic timer” for direct prediction of individual lifespan based on fin biopsies and eigenvector-based method, achieving a median absolute error of 4.5 weeks in the prediction of actual age of death. This surprising result underscores the existence of intrinsic determinants of lifespan established early in life.
Kommentar: Also müssten die im Median 40 Wochen leben. Da finde ich das Schätzen des Todeszeitpunkts mit 4,5 Wochen Genauigkeit im Median nicht super beeindruckend. Bei einem gesunden Menschen könnten viele anhand des Äußeren wahrscheinlich auch ungefähr einschätzen, ob er innerhalb der nächsten 8-10 Jahre sterben wird. Beeindruckender finde ich die Korrelation mit dem epigenetischen Alter per se. Wie würde es bei einem epigenetischen Reset aussehen? Trotzdem natürlich super Forschung und ein interessantes Modell.
Kommentar: Abstriche aus der Mundhöhle können sicherlich auch einen Beitrag leisten, allerdings sind Blutanalysen aus meiner Sicht vorzuziehen, egal wie die Abstrich-Analysen noch optimiert werden. Faustregel: Das Alter der Schleimhaut ist zwar interessant, aber wirklich entscheidend ist eher das Alter des Immunsystems.
Interessantes Fundstück. Diese Studie zeigt, dass das epigenetische Alter von der Zusammensetzung der weißen Blutkörperchen (Leukozyten) beeinflusst wird. Im Grunde nicht überraschend, schließlich wird das epigenetische Alter im Blut tatsächlich überwiegend an Lymphozyten und Neutrophilen bestimmt - das sind mengenmäßig die häufigsten Zellen im Blut und daher stellen sie bei der Analyse die meiste (methylierte) DNA. Im Grunde gilt, je weniger Lymphozyten und je mehr Neutrophile, umso höher tendiert das epigenetische Alter.
In diesem Zusammenhang möchte ich auf einen weitgehend unbekannten Parameter aufmerksam machen, der in der klinischen Routine de facto noch gar nicht berücksichtigt wird, den man aber einfach und kostengünstig bestimmen kann: die NLR!
Man kann hierbei grob unterscheiden zwischen epigenetischen Altersuhren, die ein relativ teures Methylierungs-Assay benötigen, und den phänotypischen Uhren, die auf einer Auswahl an klinisch einfach zu erhebenden Biomarkern beruhen.
Nur weil epigenetische Uhren technologisch fortgeschritten sind, heißt das nicht unbedingt, dass sie auch eine bessere Performance haben müssen als eine Kombination verschiedener klinischer Parameter. Allein schon deswegen, weil in aller Regel nur wenige Gewebe epigenetisch untersucht werden (meist sogar nur Blut). Aus der Publikation habe ich mir eine phänotypische Altersuhr herausgepickt, die mit nur 9 Parametern eine ziemlich gute Performance bietet:
A Model for Estimating Biological Age From Physiological Biomarkers of Healthy Aging: Cross-sectional Study https://aging.jmir.org/2022/2/e35696
Die 9 Parameter, die in dieser Arbeit zur Altersbestimmung verwendet wurden, sind: mittlerer arterieller Druck, glykiertes Hämoglobin, Taillenumfang, forciertes exspiratorisches Volumen in 1 Sekunde, maximaler Sauerstoffverbrauch, Adiponektin, High-Density-Lipoprotein, Gesamtcholesterin und löslicher Urokinase-Typ-Plasminogen-Aktivator-Rezeptor.
-Das erfordert eine Blutentnahme mit gerade einmal 5 Laborparametern!
-Der mittlere arterielle Druck kann ebenfalls relativ einfach bestimmt werden: MAD = diastolischer Druck + 1/3 * (systolischer Druck – diastolischer Druck) Beispiel: Bei einem systolischen Druck von 120 mmHg und einem diastolischen Druck von 80 mmHg ergibt sich: MAD = 80 + 1/3 * (120 - 80) = 93,3 mmHg
-Der maximale Sauerstoffverbrauch lässt sich meist recht zuverlässig mit dem Cooper-Test ermitteln.
-Die FEV1 kann man mittels Peak-Flow meter selbst bestimmen, Kostenpunkt einmalig ca. 20 Euro für den Kauf des Peak-Flow meters, ohnehin eine gute Investition.
Zitat von Prometheus im Beitrag #162Die 9 Parameter, die in dieser Arbeit zur Altersbestimmung verwendet wurden, sind: mittlerer arterieller Druck, glykiertes Hämoglobin, Taillenumfang, forciertes exspiratorisches Volumen in 1 Sekunde, maximaler Sauerstoffverbrauch, Adiponektin, High-Density-Lipoprotein, Gesamtcholesterin und löslicher Urokinase-Typ-Plasminogen-Aktivator-Rezeptor.
Das klingt schon sehr nach einer Messung, die sportlich aktive Menschen jünger darstellt?
Jain. Der maximal mögliche Sauerstoffverbrauch ist die einzige der neun Variablen, die unmittelbar durch sportliche Aktivität beeinflusst werden kann. Die Korrelation zwischen V2OMax und dem Alter ist aber gesichert - egal ob man Sport betreibt oder nicht.
Jain. Der Maximal mögliche Sauerstoffverbrauch ist die einzige der neun Variablen, die unmittelbar durch sportliche Aktivität beeinflusst werden kann. Die Korrelation zwischen V2OMax und der Sterblichkeit ist aber gesichert - egal ob man Sport betreibt oder nicht.
Taillenumfang, Blutdruck etc. lassen sich auch durch Sport und Lifestyle beeinflussen. Ich denke diese Messung könnte älteren, sportlichen Menschen mit gesunder Ernährung etwas zu sehr schmeicheln (ein unrealistisches Bild vermitteln).
Diese phänotypische Altersuhr aus #162 ist nicht darauf ausgelegt, sportlichen Menschen zu schmeicheln, sondern beruht schlicht auf einer Datenauswertung von Menschen zwischen 18 und 65 Jahren. Für Menschen, die jünger oder älter sind, verliert diese Uhr daher an Präzision. Grundsätzlich ist es doch genau unser Ziel, das biologische Alter durch Lifestyle- und andere Maßnahmen günstig zu beeinflussen? Wenn das gelingt, darf man sich durchaus geschmeichelt fühlen ;)
Womit du übrigens Recht hast: Es handelt sich auch hier in erster Linie um Surrogatparamater, d.h. es besteht eine Korrelation, aber nicht zwingend auch eine Kausalität. Im schlimmsten Fall betreibt man durch aktive Beeinflusung dieser Parameter "Laborkosmetik" und verlängert nicht die gesunde Lebensspanne. Ich denke, es gibt aber genügend Evidenz dafür, dass wir bei einer Optimierung dieser 9 Parameter fast automatisch auch Kausalfaktoren günstig mitbeeinflussen!
Im Prinzip funktioniert das sogar, in dem man die Formel und die Werte in einen Chatbot eingibt, die KI macht dann automatisch die evtl notwendigen Umrechnungen von mmol/l auf mg/dl. Selber ausrechnen ist aber genauso einfach.
Bei dieser biologischen Altersbestimmung fließt das chronologische Alter bereits mit in die Berechnung ein, letztendlich kann man die Uhr daher für die Abschätzung des Delta verwenden, also die Abweichung des biologischen Alters vom chronologischen Alter.
Axolotl epigenetic clocks offer insights into the nature of negligible senescence
ZitatBoth at tissue-specific or pan-tissue levels, the clocks are biphasic, capable of predicting age during early life but not for the rest of its lifespan. We show that axolotls exhibit evolutionarily conserved features of epigenetic ageing during early life, yet their methylome is remarkably stable across lifespan, including at Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) target sites, suggesting that this species deviates from known patterns of epigenetic ageing. Lastly, we uncover structure-specific rejuvenation events upon regeneration. This study provides molecular insights into negligible senescence and furthers our understanding of the interplay between regeneration and ageing.
Zitat von version2 im Beitrag #169Axolotl epigenetic clocks offer insights into the nature of negligible senescence
"Epigenetische Uhren des Axolotl geben Aufschluss über die Natur vernachlässigbarer Seneszenz."
Was bedeutet das? Sie können Gliedmaßen, in dem Artikel sechsmal abgeschnitten, ersetzen und die Uhr tickt im jungen Beinchen auf jünger oder eher Wachstum. Das man jedes kaputt gegangen Organ oder Gliedmaß immer ersetzen kann? Das man Axolotlschenkel als Vegetarier auch essen darf? Zwar lebt das Tier relativ lang aber stirbt trotz seiner Fähigkeiten. Diiese epigenetische Uhr ist doch nicht mehr als ein Gewichts-Check, Fitness-Check, ein Blick in den Spiegel und sein Gefühl wie es einem gerade geht.
Zitat von Methusalem im Beitrag #170Ist es nicht eine allgemeine Eigenschaft von epigenetischen Altersuhren?
Was für eine allgemeine Eigenschaft meinst du damit?
Zitat von Illuminatus im Beitrag #171epigenetische Uhr ist doch nicht mehr als ein Gewichts-Check, Fitness-Check, ein Blick in den Spiegel und sein Gefühl wie es einem gerade geht.
Ja, stimmt. Alle diese Checks machst du ja mit einem Hintergedanken: Du möchtest wissen, wo du gerade mit deinem Gewicht, deiner Fitness, oder deinem Aussehen stehst, um möglicherweise daran etwas zu verbessern. Wenn du etwas veränderst, kannst du das Resultat dann mit einem erneuten Check überprüfen.
Causality-Enriched Epigenetic Age Uncouples Damage and Adaptation
ZitatMachine learning models based on DNA methylation data can predict biological age but often lack causal insights. By harnessing large-scale genetic data through epigenome-wide Mendelian Randomization, we identified CpG sites potentially causal for aging-related traits. Neither the existing epigenetic clocks nor age-related differential DNA methylation are enriched in these sites. These CpGs include sites that contribute to aging and protect against it, yet their combined contribution negatively affects age-related traits. We established a novel framework to introduce causal information into epigenetic clocks, resulting in DamAge and AdaptAge—clocks that track detrimental and adaptive methylation changes, respectively. DamAge correlates with adverse outcomes, including mortality, while AdaptAge is associated with beneficial adaptations. These causality-enriched clocks exhibit sensitivity to short-term interventions. Our findings provide a detailed landscape of CpG sites with putative causal links to lifespan and healthspan, facilitating the development of aging biomarkers, assessing interventions, and studying reversibility of age-associated changes.
Nichtuniversalität der Entzündung in der menschlichen Bevölkerung
ZitatInflammaging, eine altersbedingte Zunahme chronischer Entzündungen, gilt als Kennzeichen des Alterns. Es gibt jedoch keinen Konsensansatz zur Messung der Inflammaging auf der Grundlage zirkulierender Zytokine. In dieser Arbeit untersuchten wir, ob eine im italienischen InCHIANTI-Datensatz mit 19 Zytokinen nachgewiesene Inflammaging-Achse auf eine andere industrialisierte Population (Singapore Longitudinal Aging Study) oder auf zwei indigene, nicht-industrialisierte Populationen verallgemeinert werden kann: die Tsimane aus dem bolivianischen Amazonasgebiet und die Orang Asli von der Halbinsel Malaysia.
Wir untersuchten die Ähnlichkeit der Struktur der Zytokinachse und ob die Inflammaging-Achse, die das InCHIANTI-Ergebnis repliziert, mit dem Alter zunahm oder mit gesundheitlichen Ergebnissen verbunden war. Die Singapore Longitudinal Aging Study verlief ähnlich wie InCHIANTI, mit Ausnahme von IL-6 und IL-1RA. Die Tsimane und Orang Asli zeigten deutlich unterschiedliche Achsenstrukturen mit wenig bis gar keinem Zusammenhang mit dem Alter und keinem Zusammenhang mit altersbedingten Krankheiten. Inflammaging, wie es auf diese Weise in diesen Kohorten gemessen wird, scheint daher weitgehend ein Nebenprodukt industrialisierter Lebensstile zu sein, mit großen Unterschieden zwischen Umgebungen und Populationen.
die stille Entzündung ist ein wichtiger Biomarker für das Altern (häufig sind auch intrazelluläre Erreger beteiligt). Das Immunsystem reagiert sehr unterschiedlich auf äußere Einflüsse. Durch die Messung von hsCRP und/oder dem intrazellulären Kalziumwert kann man die stille Entzündung evtl. objektivieren.
ZitatCRP-Referenzwerte Normalerweise liegt der CRP-Wert im Blut unter 5 mg/l (0,5 mg/dl). Dieser Grenzwert gilt für Frauen und Männer und für alle Altersgruppen.
Mein CRP Wert ist immer ganz niedrig (0,1mg/dl), demnach hätte ich in den letzten 20 Jahren niemals eine Endzündung gehabt. Ich lasse ihn regelmäßig messen. Ganz so kann es aber auch nicht stimmen, denn meine Augen waren ja leicht entzündet, ich leide unter trockenen Augen.
ja das ist korrekt und der CRP Wert im Blut zeigt nur die globalen Entzündungen an. Die lokale Entzündung der Augen kann verschiedene Ursachen haben: z.B. verstopfte Tränenkanäle (u.a. Vitamin C, Astaxanthin und andere Antioxidantien einnehmen), ein evtl. Jodmangel, Erreger, Dysfunktion der Tränendrüsen, Augenlinse/Haftschalen. In einigen Fällen hilft auch Kokosöl (z.B. die Augenränder leicht einreiben): siehe auch "Sehkraftverlust jetzt stoppen" (Bruce Fife). Gute Besserung!
Wusstet ihr, dass es einen Unterschied gibt zwischen Altersassoziierten Methylierungen und Altersabhängigen Methylierungen? Nein? Hier kurz erklärt:
Altersassoziierte CpG-Stellen CpG-Stellen, an denen der durchschnittliche Methylierungsgrad in der Population mit dem chronologischen Alter korreliert. Diese CpGs tragen klassischerweise zu epigenetischen Uhren bei, da sie ein relativ „robustes“ und populationsweit ähnliches Alterssignal liefern.
Altersabhängige CpG-Stellen CpG-Stellen, an denen die interindividuelle Variabilität mit dem Alter signifikant zunimmt oder abnimmt, also CpGs, bei denen sich die Streuung der individuellen Verläufe mit zunehmendem Alter verstärkt. Solche CpGs spiegeln „epigenetische Drift“ und Heterogenität des Alterns wider, also dass Personen mit gleichem Alter zunehmend unterschiedliche Methylierungsniveaus bzw. -verläufe aufweisen.
Etablierte epigenetische Uhren (z. B. HannumAge) sind signifikant mit altersassoziierten CpG-Stellen angereichert, nicht jedoch mit altersabhängigen:
-Die Autoren definieren einen „Average Polycomb CpG Methylation“-Index, der mit dem chronologischen Alter in verschiedenen Geweben und Arten ansteigt und besser mit funktionellen Altersphänotypen korreliert als das kalendarische Alter. -Schnell proliferierende Zellen akkumulieren die PCI‑Methylierungen deutlich rascher als langsam proliferierende Zellen. -Die genomweite Hypomethylierung (präziser: die LAD‑Demethylierung) korreliert eher mit der Proliferationsrate, scheint aber selbst wenig zum PCI‑Aging‑Index beizutragen und wird deshalb als paralleles, replikationsgetriebenes Phänomen interpretiert.
Die Autoren schlagen ein einfaches Zwei‑Zustände‑Modell vor:
-„Junger“ Zustand: niedrige PCI‑Methylierung, langsamer linearer Anstieg. -„Alter“ Zustand: nach stochastischem, irreversiblen „Switch“ stark beschleunigte Methylierungszunahme.
In langsam proliferierenden Zellen ist die Übergangswahrscheinlichkeit nahezu Null. In schnell proliferierenden Zellen kommt es hingegen zu zufälligen Switches über die Zeit. Daher kommt es zu einem wachsendem Anteil hypermethylierter Zellen im Alter.
Ein interessantes Experiment: Schwarze und graue Haare eines 53‑jährigen Probanden werden einzeln gezupft, und graue Haare zeigen deutlich höhere PCI‑Methylierungs‑Indizes als schwarze, obwohl sie vom selben Individuum stammen. Das stützt die These, dass sichtbares Haarergrauen ein Einzelzell‑Phänomen ist, das mit epigenetischem Altern der Haarfollikel‑Stammzellen verknüpft ist!
Kommentar Prometheus: Diese neue Uhr ist der PhenoAge-Uhr überlegen, allerdings stammten die Probanden ausschließlich aus UK, so dass wohl erst noch gezeigt werden muss, ob sich das Resultat auch verallgemeinern lässt.
Biologische Uhr beschleunigt Wer vor 1990 geboren ist, altert langsamer
ZitatLange ist die Lebenserwartung von Generation zu Generation gestiegen. Neue Daten zur biologischen Alterung stellen jedoch infrage, ob sich dieser Trend fortsetzt. Die in den 1990ern Geborenen altern schneller als frühere Jahrgänge.
Schnellere Alterung, mehr Krebs
Interessant ist, was die Forschenden daraus ableiten: Die biologische Alterung könnte ein Puzzlestück sein, um den Anstieg sogenannter früh auftretender Krebserkrankungen besser zu verstehen. Wie schnell verschiedene Körperbereiche altern, hing in den Resultaten mit bestimmten Krebsarten zusammen:
Beispielsweise stand die Alterung des Immunsystems mit dem Risiko für Lungenkrebs in Verbindung. Für das alternde Fettgewebe zeigte sich ein Risiko für Darmkrebs. Die Forschenden verweisen außerdem auf internationale Entwicklungen: In Australien, Kanada, dem Vereinigten Königreich (UK) und den USA ist das Risiko, an früh auftretendem Darmkrebs zu erkranken, für Menschen, die in den 1990er Jahren geboren wurden, mindestens viermal so hoch wie für diejenigen, die in den 1960er-Jahren zur Welt kamen.
Die neue Studie legt nahe, dass biologische Alterung ein Marker dafür sein könnte, wie sich Lebensstil und Umwelt langfristig auf den Körper auswirken. Die Forschenden unterstrichen allerdings auch: Die Ergebnisse belegen nicht, dass eine schnellere biologische Alterung direkt Krebs verursacht