TORONTO / LONDON (IT BOLTWISE) – Eine genetische Veranlagung für Muskelkraft könnte der Schlüssel zu einem langsameren kognitiven Abbau im Alter sein. Forscher haben herausgefunden, dass Menschen mit genetischen Merkmalen, die eine starke Handgriffstärke begünstigen, auch eine langsamere Verschlechterung der geistigen Fähigkeiten erleben. Diese Entdeckung könnte neue Wege zur Vorbeugung von Alzheimer und anderen Demenzerkrankungen eröffnen.
Eine genetische Veranlagung für eine starke Handgriffstärke könnte ein entscheidender Faktor für die Erhaltung der kognitiven Gesundheit im Alter sein. Forscher haben kürzlich entdeckt, dass Menschen, die genetisch bedingt eine stärkere Muskelkraft besitzen, im Alter auch eine langsamere geistige Verschlechterung erleben. Diese Verbindung besteht unabhängig davon, wie viel sich eine Person körperlich betätigt, wie eine aktuelle Studie in der Fachzeitschrift Neurobiology of Aging zeigt.
Der Verlust der motorischen Funktion, zu dem auch grundlegende körperliche Bewegungen und die Muskelkontrolle gehören, geht häufig der kognitiven Verschlechterung voraus. Medizinische Fachleute messen die Handgriffstärke oft mit einem einfachen Handgerät als schnellen Indikator für die allgemeine Vitalität einer Person. Eine schwächere Griffstärke ist ein bekannter Risikofaktor für die Entwicklung von Gedächtnisproblemen und Alzheimer im späteren Leben.
Die biologischen Gründe für diese Verbindung sind nach wie vor umstritten. Eine gängige Erklärung bezieht sich auf die allgemeine Gesundheit. Menschen, die ihre Kraft erhalten, sind möglicherweise einfach körperlich aktiver, was die Herzgesundheit und die Gehirnfunktion im Laufe der Zeit unterstützt. In dieser Sichtweise sind es die Lebensstilentscheidungen, die die Hauptbrücke zwischen einem starken Körper und einem scharfen Geist bilden.
Eine andere Erklärung deutet auf eine direktere biologische Verbindung zwischen Muskeln und Gehirn hin. Die Erzeugung eines kräftigen physischen Griffs erfordert koordinierte Signale des Nervensystems. Mit zunehmendem Alter könnten Veränderungen in diesen neuronalen Bahnen sowohl zu Muskelschwäche als auch zu kognitiven Schwierigkeiten führen.
Um diese Beziehung zu untersuchen, wandten sich Rachel Bercovitch und Daniel Felsky zusammen mit einem Team von Kollegen an der Universität von Toronto, dem Centre for Addiction and Mental Health und dem Rush University Medical Center genetischen Daten zu. Sie wollten herausfinden, ob eine angeborene genetische Veranlagung für die Handgriffstärke kognitive Ergebnisse vorhersagen kann. Sie wollten auch sehen, ob dieser genetische Zusammenhang existiert, bevor Lebensstilfaktoren wie Bewegung ins Spiel kommen.
Das Forschungsteam erstellte einen genetischen Score für die Handgriffstärke für mehr als 25.000 Erwachsene. Die Teilnehmer stammten aus zwei separaten Altersstudien: der Canadian Longitudinal Study on Aging und der Religious Orders Study and Rush Memory and Aging Project. Durch die Verwendung von zwei großen Gruppen konnten die Forscher nach Mustern suchen, die sich über verschiedene demografische Gruppen und Testmethoden hinweg bewahrheiteten.
Im Rush-Projekt, das etwa 2.000 ältere Personen, darunter katholische Nonnen und Priester in den USA, verfolgte, wurden detaillierte jährliche kognitive Tests durchgeführt, und die Teilnehmer stimmten zu, ihre Gehirne nach ihrem Tod zu spenden. Die Forscher stellten fest, dass Personen mit höheren genetischen Scores für die Handgriffstärke auch eine stärkere physische Griffstärke aufwiesen, was bestätigte, dass die genetische Zusammenfassung reale physische Merkmale genau widerspiegelte.
Die Forscher verfolgten auch Veränderungen in Gedächtnis und Denkfähigkeiten im Laufe der Zeit. Im Rush-Projekt, wo die Teilnehmer bis zu 21 Jahre lang beobachtet wurden, erlebten diejenigen im oberen Drittel der genetischen Scores für die Griffstärke einen langsameren kognitiven Abbau im Vergleich zu denen im unteren Drittel. Der Unterschied entsprach einer 20-prozentigen Verbesserung der erhaltenen kognitiven Funktion über den Studienzeitraum.
Die Forscher überprüften dann, ob der kognitive Nutzen einfach auf körperliche Aktivität zurückzuführen war. Sie verwendeten statistische Modelle, um zu testen, ob der Zusammenhang zwischen dem genetischen Score und der kognitiven Gesundheit hauptsächlich durch die berichteten Bewegungsgewohnheiten getrieben wurde. Die Analyse zeigte, dass körperliche Aktivität nicht als vermittelnder Faktor fungierte.
Stattdessen spielten tatsächliche physische Stärke und magere Muskelmasse eine größere Rolle bei der Verbindung des genetischen Scores mit kognitiven Ergebnissen. Dies deutet darauf hin, dass die genetische Veranlagung für Muskelkraft das kognitive Altern hauptsächlich durch direkte biologische Wege beeinflusst, die mit der Muskelfunktion zusammenhängen, anstatt durch Verhaltensentscheidungen wie die Entscheidung, sich zu bewegen.
Da die Rush-Studie Gehirn-Autopsien umfasste, konnte das Team nach physischen Anzeichen von Alzheimer suchen. Diese Anzeichen umfassen die Ansammlung von fehlgefalteten Proteinen, die als Amyloid-Plaques und Tau-Tangles bekannt sind. Sie überprüften auch auf Hinweise auf Mikroinfarkte, die winzige Schlaganfälle sind, die das Gehirngewebe im Laufe der Zeit schädigen können.
Der genetische Score für die Handgriffstärke zeigte keine Beziehung zu den 12 postmortalen Gehirnpathologien, die gemessen wurden. Das Fehlen eines Zusammenhangs mit traditionellen Indikatoren für Demenz deutet auf einen völlig anderen biologischen Mechanismus hin. Die genetische Tendenz zur Muskelkraft könnte eine Form der allgemeinen biologischen Widerstandsfähigkeit widerspiegeln, die das Gehirn schützt, ohne die typische Ansammlung von Plaques und Tangles zu verändern.
Die Forscher testeten auch ihren Griffstärke-Score zusammen mit einem etablierten genetischen Score für das Alzheimer-Risiko. Medizinische Fachleute betrachten zunehmend das genetische Alzheimer-Risiko, um Patienten zu identifizieren, die von frühen Interventionen profitieren könnten. Diese genetischen Modelle sind jedoch noch unvollkommen und erfassen nur einen Teil des Gesamtrisikos einer Person.
Das Hinzufügen der Griffstärke-Variable verbesserte die Genauigkeit der Basis-Alzheimer-Vorhersagemodelle. Dieser kombinierte Ansatz zeigte eine stärkere Assoziation mit kognitiven Ergebnissen als der Alzheimer-Score allein. Zukünftige klinische Modelle könnten genetische Merkmale physischer Eigenschaften einbeziehen, um kognitive Bedingungen mit größerer Präzision zu bewerten.
Trotz der großen Stichprobengrößen wiesen die Forscher auf mehrere Einschränkungen in ihren Daten hin. Die Metriken für körperliche Aktivität basierten auf selbstberichteten Fragebögen, die nur die letzten Wochen abdeckten, was möglicherweise nicht die lebenslangen Bewegungsgewohnheiten einer Person genau erfasst. Eine lebenslange Geschichte der körperlichen Aktivität würde ein genaues Bild davon liefern, wie Verhaltensfaktoren über Jahrzehnte hinweg mit genetischen Veranlagungen verbunden sind.
Darüber hinaus konzentrierte sich die Analyse ausschließlich auf Personen europäischer Abstammung. Forschungen, die eine größere Vielfalt an genetischen Hintergründen umfassen, wären erforderlich, um zu bestätigen, ob diese Beziehungen weltweit über verschiedene Bevölkerungsgruppen hinweg gelten.
Zukünftige Forschungen müssen die genauen biologischen Netzwerke identifizieren, die Muskel- und kognitive Gesundheit verbinden. Das Team untersucht derzeit andere potenzielle biologische Marker, wie spezifische Gehirnstrukturen, die auf Gehirnscans sichtbar sind, und zirkulierende Proteine des Immunsystems. Das Finden der spezifischen metabolischen oder neurologischen Wege, die die Muskelfunktion mit der Gehirngesundheit verbinden, könnte schließlich neue Strategien zur Verlangsamung des Gedächtnisverlusts inspirieren.
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