Künstliche Intelligenz zeigt Blutmarker für gesundes Altern

Kann ein einfacher Bluttest zeigen, wie gut Menschen altern? Forschende um Wolfram Weckwerth von der Universität Wien und der Nankai-Universität haben diese Frage untersucht. Grundlage war eine im Fachjournal npj Systems Biology and Applications (Nature Publishing Group) veröffentlichte Studie, die Blutwerte älterer Erwachsener mit körperlicher Fitness in Verbindung brachte.

Zur Messung entwickelten die Forschenden zwei Indizes:

• Body Activity Index (BAI): Er kombiniert Ergebnisse aus Gehstrecke, Handkraft, Aufstehen und Gleichgewicht.
• Metabolomics Index: Er berechnet sich aus den Konzentrationen von 35 niedermolekularen Metaboliten im Blut.

In 263 Blutproben älterer Erwachsener ergab sich eine Korrelation (r = 0,85; p < 1 × 10⁻¹⁹). Damit spiegeln Blutmarker das körperliche Leistungsniveau wider.

Zur Analyse wurden fünf verschiedene Modelle eingesetzt, von statistischen Verfahren bis zu Deep-Learning-Methoden. Besonders leistungsfähig waren die Boosting-Modelle (GBM, XGBoost), die zwischen aktiven und weniger aktiven Personen in über 91 Prozent der Fälle unterschieden. Acht Metaboliten zeigten sich dabei konsistent, wobei Aspartat mit Abstand der wichtigste Marker war.

Mit dem Tool COVRECON rekonstruierten die Forschenden Stoffwechselnetzwerke. Dabei rückten zwei Enzyme ins Zentrum: Aspartat-Aminotransferase (AST) und Alanin-Aminotransferase (ALT). Diese bekannten Marker aus klinischen Lebertests zeigten bei aktiven Personen deutlich größere Schwankungen, ein Hinweis auf höhere metabolische Flexibilität.

Aspartat erfüllt im Körper eine Doppelfunktion: Es beeinflusst den Muskel- und Leberstoffwechsel und wirkt im Gehirn als Vorläufer von Neurotransmittern. Studien belegen, dass Veränderungen der AST- und ALT-Werte mit einem erhöhten Demenzrisiko verbunden sind. Die Wiener Studie zeigt, dass Bewegung diese Parameter dynamisch beeinflusst.

Wolfram Weckwerth fasst zusammen: „Körperliche Aktivität bewirkt mehr als nur Muskelaufbau. Sie verändert unseren Stoffwechsel auf molekularer Ebene. Indem wir diese Veränderungen entschlüsseln, können wir verfolgen – und sogar steuern – wie gut jemand altert.“

MEDICA.de; Quelle: Universität Wien