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Die Hallmarks of Aging

Zwölf biologische Prozesse, die beim Altern auftreten und die die Forschung zu einem gemeinsamen Rahmen zusammengefasst hat. Dieses Cluster erklärt jeden einzelnen, ordnet die Evidenz ein und benennt, wo das Modell an seine Grenzen kommt.

Woher das Modell kommt

Im Jahr 2013 veröffentlichte eine Gruppe um Carlos López-Otín in der Zeitschrift Cell eine Arbeit mit dem Titel The Hallmarks of Aging. Sie fasste die damals verstreute Alterungsforschung in neun Kategorien zusammen. Das Vorbild war ein Aufsatz aus der Krebsforschung, der auf demselben Weg Ordnung geschaffen hatte. Zehn Jahre später erweiterten die Autoren ihre Liste auf zwölf und ergänzten die gestörte Makroautophagie, die chronische Entzündung und die Dysbiose.

Ein Prozess sollte drei Bedingungen erfüllen, um als Hallmark zu gelten: Er tritt beim normalen Altern auf, seine experimentelle Verstärkung beschleunigt Alterungsmerkmale, und seine Abschwächung verlangsamt sie. In der Praxis erfüllen nicht alle zwölf alle drei Bedingungen gleich gut, was die Autoren selbst einräumen.

Der Nutzen des Modells liegt in der Ordnung, nicht in der Erklärung. Es macht ein unübersichtliches Feld besprechbar und zeigt, wie einzelne Prozesse zusammenhängen. Was es nicht leistet: Es sagt nicht, welcher Prozess wie viel zum Altern beiträgt, und es liefert keine Anleitung für Diagnostik oder Behandlung.

Was dieses Modell nicht ist

Die Hallmarks sind eine Beschreibung, kein Beweis. Sie wurden aus der vorhandenen Literatur abgeleitet und ordnen, was auffällt. Bei den meisten der zwölf ist ungeklärt, ob der Prozess das Altern vorantreibt oder überwiegend eine Folge davon ist. Gems und de Magalhães haben in einer viel beachteten Kritik darauf hingewiesen, dass ein solcher Katalog beschreibend bleibt und die Gefahr birgt, Beobachtung und Erklärung zu vermischen.

Die Kategorien sind außerdem nicht unabhängig. Seneszente Zellen treiben chronische Entzündung, Dysbiose speist ebenfalls Entzündung, Nährstoffwahrnehmung reguliert Autophagie, und die Stammzellnische wird von all dem beeinflusst. Die Zwölfteilung ist eine Setzung mit Argumenten, keine Naturgegebenheit. Auch die Gruppierung in primäre, antagonistische und integrative Prozesse stammt aus der Fassung von 2013; für die drei Ergänzungen von 2023 ist die Zuordnung weniger klar.

Für medizinische Entscheidungen taugt das Modell nicht. Es existiert kein validierter Test, der deine Hallmarks bestimmt, und kein Score, der sie zusammenfasst. Bei mehreren der zwölf gibt es überhaupt kein Verfahren, das sich beim lebenden Menschen einsetzen ließe. Wo Anbieter dennoch Messungen und Behandlungen daraus ableiten, entsteht der Eindruck einer Präzision, die die Datenlage nicht hergibt.

Und dennoch bleibt das Modell wissenschaftlich hochinteressant. Es hat der Forschung eine gemeinsame Sprache gegeben, und einzelne Hallmarks haben zu belastbaren klinischen Ergebnissen geführt, etwa die gezielte Entzündungshemmung nach Herzinfarkt oder die Stabilisierung eines fehlfaltungsanfälligen Proteins bei Amyloidose. Genau diese Unterscheidung versucht dieses Cluster durchzuhalten: spannend als Rahmen, vorsichtig in der Anwendung.

Was davon überhaupt messbar ist

Ein häufiges Missverständnis ist, dass sich die zwölf Prozesse einzeln bestimmen lassen. Für die Mehrheit gibt es kein Verfahren, das in der Vorsorge anwendbar wäre. Diese Übersicht trennt deshalb nach Messbarkeit, bevor es in die einzelnen Seiten geht.

Kein Verfahren in der Vorsorge

  • Telomerverkürzung
  • Verlust der Proteostase
  • Gestörte Makroautophagie
  • Zelluläre Seneszenz
  • Stammzellerschöpfung

Die zwölf im Überblick

Die Gruppierung stammt aus der Fassung von 2013. Für die drei 2023 ergänzten Hallmarks ist die Zuordnung weniger eindeutig und hier als Näherung zu lesen.

Primäre Ursachen

Schäden, die sich über die Zeit ansammeln. In der Systematik von 2013 gelten sie als Auslöser, nicht als Reaktion.

02

Telomerverkürzung

Chromosomenenden werden bei jeder Teilung kürzer. Länger ist dabei nicht automatisch besser.

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04

Verlust der Proteostase

Proteine müssen exakt gefaltet sein, um zu funktionieren. Die Qualitätskontrolle dafür lässt mit dem Alter nach.

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05Ergänzt 2023

Gestörte Makroautophagie

Zellen bauen eigene Bestandteile ab und verwerten sie neu. Dieses Recycling verliert im Alter an Leistung.

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Antagonistische Antworten

Gegenreaktionen des Körpers auf diese Schäden. In niedriger Dosis schützend, dauerhaft überaktiv selbst schädlich.

Integrative Folgen

Folgen, die entstehen, wenn die Gegenreaktionen nicht mehr ausreichen. Sie prägen das klinische Bild des Alterns.

09

Erschöpfung der Stammzellen

Die Nachschubreserven der Gewebe werden kleiner und träger. Nicht immer sind die Zellen selbst das Problem.

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12Ergänzt 2023

Dysbiose des Mikrobioms

Die Darmflora verschiebt sich im Alter. Was ein gesundes Mikrobiom ist, lässt sich bisher nicht definieren.

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Häufige Fragen zum Modell

Was sind die Hallmarks of Aging?→

Die Hallmarks of Aging sind zwölf biologische Prozesse, die beim Altern auftreten und die eine Forschergruppe um Carlos López-Otín zu einem gemeinsamen Rahmen zusammengefasst hat. Die erste Fassung von 2013 enthielt neun Kategorien, eine Erweiterung von 2023 kam auf zwölf. Um als Hallmark zu gelten, sollte ein Prozess beim normalen Altern auftreten, seine experimentelle Verstärkung sollte Alterungsmerkmale beschleunigen und seine Abschwächung sie verlangsamen. Der Rahmen ordnet ein weit verstreutes Forschungsfeld und macht Zusammenhänge besprechbar. Er ist ausdrücklich ein Ordnungsmodell und keine Diagnostik: Er sagt nicht, welcher Prozess wie viel zum Altern beiträgt.

Erklären die zwölf Hallmarks das Altern vollständig?→

Nein, und das ist keine Nebenbemerkung, sondern der Kern einer ernsthaften Einordnung. Die Hallmarks wurden aus der vorhandenen Literatur abgeleitet und beschreiben, was auffällt. Bei den meisten ist offen, ob der Prozess das Altern vorantreibt oder überwiegend eine Folge davon ist. Die Kategorien überschneiden sich außerdem erheblich: Seneszente Zellen treiben Entzündung, Dysbiose speist ebenfalls Entzündung, die Nährstoffwahrnehmung reguliert die Autophagie. Gems und de Magalhães haben in einer bekannten Kritik gezeigt, dass ein solcher Katalog beschreibend bleibt und Beobachtung und Erklärung leicht vermischt. Das Modell ist ein nützlicher Rahmen, keine geschlossene Theorie des Alterns.

Kann man seine Hallmarks messen lassen?→

Nicht als Gesamtbild, und für die Mehrheit der zwölf gar nicht. Am ehesten zugänglich sind epigenetische Veränderungen über Methylierungsanalysen, chronische Entzündung über Werte wie hochsensitives CRP und Interleukin-6 sowie die Nährstoffwahrnehmung über Insulin, HbA1c und IGF-1. Für Telomerverkürzung existiert kein sinnvoll interpretierbarer Routinetest, für zelluläre Seneszenz kein validierter Bluttest, für Autophagie überhaupt kein Verfahren am lebenden Menschen. Es gibt keinen Score, der die zwölf zusammenfasst. Wer eine Hallmark-Messung oder ein daraus abgeleitetes Alter anbietet, überschreitet das, was die Verfahren leisten.

Warum kamen 2023 drei Hallmarks hinzu?→

Weil sich die Datenlage in zehn Jahren erheblich verändert hat. Die gestörte Makroautophagie stand 2013 als Unterpunkt der Proteostase, erwies sich aber als eigenständig genug, unter anderem weil sie eng mit der Nährstoffwahrnehmung verknüpft ist. Die chronische Entzündung war zwar seit Franceschis Arbeiten zum Inflammaging lange beschrieben, wurde jedoch erst 2023 als eigene Kategorie geführt. Die Dysbiose kam hinzu, weil die Mikrobiomforschung in diesem Zeitraum stark gewachsen ist. Bei den drei Ergänzungen ist die Zuordnung zu den Gruppen primär, antagonistisch und integrativ weniger klar als bei den ursprünglichen neun.

Grundlagenliteratur

  • López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. The Hallmarks of Aging. Cell. 2013;153(6):1194–1217.
  • López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. Hallmarks of aging: An expanding universe. Cell. 2023;186(2):243–278.
  • Gems D, de Magalhães JP. The hoverfly and the wasp: A critique of the hallmarks of aging as a paradigm. Ageing Research Reviews. 2021;70:101407.
  • Hanahan D, Weinberg RA. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 2011;144(5):646–674.