Schätzungen zufolge leidet jeder vierte Erwachsene weltweit an einem metabolischen Syndrom. Während das metabolische Syndrom oft als Warnzeichen dafür angesehen wird, dass Diabetes oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen am Horizont drohen, deutet die neue Studie meines Teams darauf hin, dass seine Folgen noch weiter gehen und tatsächlich die Alterung des Gehirns beschleunigen könnten.
Das metabolische Syndrom ist keine einzelne Krankheit. Vielmehr handelt es sich um eine Reihe miteinander verbundener Risikofaktoren, darunter hoher Blutzuckerspiegel, hoher Blutdruck, überschüssiges Bauchfett, niedrige Werte von HDL („gutem“) Cholesterin und hohe Triglyceride (Blutfette). Die Diagnose eines metabolischen Syndroms bedeutet, dass mindestens drei der fünf Komponenten vorliegen. Jeder dieser Risikofaktoren stellt für sich genommen gesundheitliche Risiken dar, doch zusammen verstärken sie sich gegenseitig.
Frühere Studien haben das metabolische Syndrom mit einem erhöhten Risiko für neurologische Erkrankungen wie Schlaganfall, Demenz und sogar Parkinson in Verbindung gebracht. Es ist jedoch unklar, welche Auswirkungen das metabolische Syndrom tatsächlich auf das Gehirn hat und wie.
Meine Kollegen und ich machten uns daran, diese Frage anhand von Daten von 27.375 Studienteilnehmern der UK Biobank zu beantworten, einer großen Forschungsdatenbank, die den Gesundheitszustand britischer Erwachsener im Alter von 40 bis 70 Jahren im Alter verfolgt. Im Mittelpunkt unserer Analyse stand ein Konzept namens „Brain Age Gap“.
Dieses Konzept spiegelt die Idee wider, dass unser Gehirn möglicherweise schneller oder langsamer altert, als die Jahre allein vermuten lassen, obwohl wir alle gleich schnell altern. Fortschritte in der Bildgebung des Gehirns und der künstlichen Intelligenz ermöglichen es Forschern nun, das Alter des Gehirns einer Person anhand von Mustern in Magnetresonanztomographie-Scans (MRT) abzuschätzen, einschließlich Verlust von Gehirngewebe, Verschlechterung der Fasern, die verschiedene Regionen des Gehirns verbinden, und Schäden an Blutgefäßen.
In unserer Studie wurde das Gehirnalter anhand von mehr als 1000 verschiedenen Bildmarkern aus MRT-Scans des Gehirns geschätzt. Wir haben zunächst ein maschinelles Lernmodell mit den Scans der gesündesten Teilnehmer trainiert, deren Gehirnalter genau ihrem chronologischen (tatsächlichen) Alter entsprechen sollte. Nachdem das Modell „gelernt“ hatte, wie eine gesunde Alterung des Gehirns aussieht, haben wir es auf die gesamte Studienpopulation angewendet.
Die Ergebnisse waren überraschend. Menschen mit metabolischem Syndrom hatten Gehirne, die deutlich größer erschienen als erwartet. Je mehr Komponenten des metabolischen Syndroms eine Person hatte, desto größer war die Lücke.
Diejenigen mit drei Komponenten des metabolischen Syndroms hatten Gehirne, die im Durchschnitt ein Jahr älter aussahen als sie tatsächlich waren. Diese erhöhte sich bei vier Komponenten auf 1,7 Jahre und bei allen fünf auf 2,3 Jahre. Jede der Komponenten des metabolischen Syndroms war auch individuell mit einem älter aussehenden Gehirn verbunden.
Gehirn-MRTs wurden verwendet, um die Alterung des Gehirns zu bestimmen. Radiologische Bilder/Shutterstock
Ein oder zwei Jahre mögen nicht alarmierend erscheinen, aber im Hinblick auf die Gesundheit des Gehirns sind sie wichtig. Ein im Verhältnis zum chronologischen Alter höheres Gehirnalter deutet auf eine Abkehr vom gesunden Altern hin. Mit der Zeit kann dies das Risiko eines kognitiven Verfalls und einer Demenz erhöhen.
Unsere Studie konnte auch untersuchen, wie genau das metabolische Syndrom zu einer schlechteren Gehirngesundheit führt.
Wir untersuchten Daten aus Blutproben, die den Teilnehmern zu Beginn der Studie entnommen wurden. Blut enthält Informationen über Hunderte verschiedener Metaboliten (kleine Moleküle wie Zucker und Fette, die durch chemische Reaktionen des Körpers entstehen) und bietet einen Überblick über die Gesundheit einer Person.
Drei Metaboliten schienen teilweise den Zusammenhang zwischen dem metabolischen Syndrom und der beschleunigten Gehirnalterung zu erklären.
Das erste war GlycA, ein Marker für chronische, geringgradige Entzündungen. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Menschen mit metabolischem Syndrom häufiger an Entzündungen leiden, die wiederum Blutgefäße schädigen, die Ansammlung schädlicher Proteine im Gehirn auslösen und den Zelltod im Gehirn beschleunigen können.
Das zweite war das Verhältnis der Apolipoproteine ApoB und ApoA1. Dies sind Marker für Arteriosklerose, ein Zeichen für eine Verengung und Verhärtung der Blutgefäße. Menschen mit metabolischem Syndrom hatten in unserer Studie tendenziell ein höheres Maß an Arteriosklerose. Die daraus resultierende verminderte Durchblutung könnte dazu führen, dass dem Gehirngewebe der Sauerstoff entzogen wird, den es benötigt.
Das dritte waren Fettsäuren, darunter Omega-6 und andere mehrfach ungesättigte Fette. Diese Moleküle kommen im Gehirn sehr häufig vor und spielen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Struktur und Funktion der Gehirnzellen.
Auch Teilverbesserungen können helfen. Da unsere Studie zeigte, dass das Vorhandensein jeder zusätzlichen Komponente des metabolischen Syndroms mit einem zunehmend älteren Gehirn zusammenhängt, konnte die Kontrolle auch nur einer einzigen Komponente die Gehirnalterung deutlich verlangsamen.
Die Alterung des Gehirns ist unvermeidlich, die Geschwindigkeit, mit der sie sich entwickelt, jedoch nicht. Die Implikationen unserer Forschung sind klar: Die Kontrolle des metabolischen Syndroms ist nicht nur für die Herz-Kreislauf- und Stoffwechselgesundheit, sondern auch für das Gehirn wichtig.