Die Genetik der Sarkopenie: Was eine große koreanische Studie enthüllt

Sarkopenie – der allmähliche Verlust von Muskelmasse und -kraft mit zunehmendem Alter – ist eines der zentralen Probleme der Langlebigkeit. Die Muskelmasse nimmt ab dem 30. Lebensjahr um etwa 3 bis 8 Prozent pro Jahrzehnt ab, und die Abnahmerate beschleunigt sich nach dem 60. Lebensjahr noch weiter, sodass ein Mensch im Laufe seines Lebens bis zu einem Drittel seiner Muskelmasse verlieren kann. Sarkopenie hat eine genetische Komponente, die die Wissenschaft erst zu entschlüsseln beginnt, und der Großteil der genetischen Forschung wurde bisher an Populationen europäischer Abstammung durchgeführt. Eine große koreanische Studie versucht, diese Lücke zu schließen.

Warum ist ethnische Genetik wichtig?

Sarkopenie ist ein weltweit verbreitetes Phänomen. Ihre Häufigkeit variiert stark je nach Diagnosekriterien und untersuchter Population: Bei über 65-jährigen Erwachsenen, die in der Gemeinschaft leben, liegt sie etwa zwischen 5 % und 13 % und steigt mit dem Alter deutlich an – nach den AWGS 2019-Kriterien (Asian Working Group for Sarcopenia) stieg die Prävalenz bei asiatischen Männern von nur 1,5 % in der Altersgruppe 60-69 auf etwa 33 % bei über 80-Jährigen.

Ein Teil der Unterschiede zwischen Populationen ist auf Ernährung und körperliche Aktivität zurückzuführen, aber es gibt auch eine genetische Ebene. Hier zeigt sich ein grundlegendes Problem: Die meisten genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) zur Sarkopenie wurden an Populationen europäischer Abstammung durchgeführt, und über die genetischen Faktoren bei älteren Erwachsenen in Ostasien ist nur sehr wenig bekannt. Eine in einer Population häufige genetische Variante kann in einer anderen selten sein, daher lassen sich die Ergebnisse einer europäischen Studie nicht unbedingt direkt auf andere Populationen übertragen.

Die Studie: GWAS mit fast 7.000 Teilnehmern

In der 2022 in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlichten Studie (Jin et al.) analysierten die Forscher genetische Daten von 6.961 Teilnehmern aus zwei koreanischen Populationen: der VHSMC-Kohorte (ca. 1.781 Teilnehmer, Durchschnittsalter ca. 69 Jahre) und der größeren KARE-Kohorte (ca. 5.180 Teilnehmer, Durchschnittsalter ca. 63 Jahre).

Anstatt sich nur auf eine dichotome Diagnose zu stützen, untersuchten die Forscher quantitative Messwerte für Muskeln und Körper:

• Magere Körpermasse (Lean Body Mass, LBM) – die gesamte fettfreie Körpermasse.
• Appendikuläre Skelettmuskelmasse (Appendicular Skeletal Muscle Mass, ASM) – die Muskulatur in Armen und Beinen, ein zentraler Indikator für Sarkopenie.
• Skelettmuskelindex (Skeletal Muscle Index, SMI).

Die GWAS-Analyse verglich die Häufigkeit von Millionen genetischer Varianten (SNPs) zwischen Teilnehmern mit mehr und weniger Muskelmasse, um Varianten zu identifizieren, die statistisch mit den Muskelparametern assoziiert sind.

Die Ergebnisse: Neue genetische Varianten

Nach strengen statistischen Korrekturen identifizierte das Team mehrere genetische Regionen mit signifikanter Assoziation zur Muskelmasse. Die wichtigsten identifizierten genetischen Marker:

• Die Variante rs1187118 in der Nähe der Gene RPS10 und NUDT3, assoziiert mit der mageren Körpermasse (LBM).
• Die Variante rs3768582 in der Region der Gene NCF2, SMG7 und ARPC5, ebenfalls assoziiert mit der mageren Körpermasse.
• Die Variante rs6772958 in der Nähe des Gens GPD1L, assoziiert mit der appendikulären Skelettmuskelmasse (ASM).

Die Forscher fanden heraus, dass diese Gene im Muskelgewebe unterschiedlich exprimiert werden und brachten sie hauptsächlich mit dem Fett- und Energiestoffwechsel in Verbindung. Das bedeutet, die aus der Studie hervorgehende Idee ist, dass die Neigung, mit zunehmendem Alter Muskeln zu verlieren, teilweise mit der metabolischen Regulation der Muskelzellen zusammenhängt und nicht nur mit den strukturellen Proteinen des Muskels selbst. Es ist wichtig zu beachten, dass das bekannte sportliche Leistungsgen ACTN3 nicht zu den Ergebnissen dieser Studie gehörte; es wird in anderen Zusammenhängen untersucht und ist nicht eines der hier neu aufgetauchten "Gene".

Warum ist das wichtig?

Der Wert der Studie liegt vor allem darin, dass sie das genetische Wissensarchiv zur Sarkopenie über Populationen europäischer Abstammung hinaus erweitert:

• Die Vielfalt der Populationen in der Forschung ist entscheidend. Die Häufigkeit von Varianten kann zwischen ethnischen Gruppen variieren, daher ist es wichtig, verschiedene Populationen zu untersuchen und nicht nur diejenigen, die an den ersten Studien teilgenommen haben.
• Der Zusammenhang mit dem Stoffwechsel eröffnet neue Forschungsrichtungen. Wenn metabolische Varianten tatsächlich den Muskelerhalt beeinflussen, könnte es hier neue biologische Pfade zum Verständnis des Prozesses geben.
• Dies ist ein früher Schritt, keine endgültige Schlussfolgerung. Es handelt sich um statistische Zusammenhänge, die in weiteren Studien bestätigt werden müssen; es gibt hier keinen gebrauchsfertigen Gentest oder eine neue Behandlung.

Was kann man wirklich gegen Sarkopenie tun?

Während die Genetik noch in der Kartierungsphase steckt, ist die bewährte Behandlung der Sarkopenie gut bekannt und nicht von einem Gentest abhängig. Die evidenzbasierten Empfehlungen gemäß den AWGS 2019-Leitlinien sind:

• Krafttraining (Widerstandstraining) – der einzige Faktor, der immer wieder nachweislich Muskelmasse und -kraft auch im Alter steigert.
• Ausreichende Proteinzufuhr – für die meisten älteren Erwachsenen wird eine höhere Zufuhr als für Jüngere empfohlen, verteilt über den Tag.
• Allgemeine körperliche Aktivität und Vermeidung von Inaktivität, die den Muskelverlust beschleunigt.

Wichtig ist die Einschränkung: Interventionen wie Wachstumshormonpräparate sind keine empfohlene Behandlung für Sarkopenie, werden nicht durch Leitlinien gestützt und sind nicht risikofrei. Man braucht keine SNP-Tests, um zu wissen, was zu tun ist – Krafttraining und richtige Ernährung helfen jedem.

Die übergreifende Botschaft

Die koreanische Studie ist ein Beispiel für ein umfassenderes Prinzip in der personalisierten Medizin: Genetik ist nicht universell, und Studien müssen verschiedene Populationen einbeziehen. Wenn die Wissenschaft das Versprechen einer personalisierten Medizin im Anti-Aging-Zeitalter einlösen will, muss sie mit verschiedenen Populationen arbeiten und nicht nur mit denen, die an den ersten Studien teilgenommen haben. In der Zwischenzeit ist die Grundlage klar: Krafttraining und eine proteinreiche Ernährung sind der bewährte Weg, um die Muskeln im Alter zu erhalten.

Referenzen:
Jin H. et al. (2022). Unveiling genetic variants for age-related sarcopenia by conducting a genome-wide association study on Korean cohorts. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-022-07567-9