Vom Blut zur Linse: Die Länge der Telomere signalisiert die Entwicklung einer Katarakt

Eine internationale Forschungsarbeit hat einen direkten Zusammenhang zwischen Telomeren als biologischen Alterungsmarkern und Sehverlust durch Katarakt aufgedeckt.

Katarakte sind trotz bedeutender Fortschritte in der chirurgischen Behandlung weltweit nach wie vor die häufigste Ursache für Erblindung bei Erwachsenen über 50 Jahren. Bislang wurde die Kataraktbildung als unvermeidliche Folge des Alterns angesehen. Klinische Beobachtungen zeigen jedoch große Unterschiede hinsichtlich des Auftretens und Fortschreitens bei Personen ähnlichen Alters. Diese Diskrepanz deutet auf zugrunde liegende biologische Mechanismen hin, die über eine einfache zeitabhängige Abnutzung hinausgehen.

Steht die Länge der Leukozyten-Telomere in Zusammenhang mit der Entstehung einer altersbedingten Katarakt?

Telomere sind schützende DNA-Protein-Strukturen an den Enden der Chromosomen. Sie verkürzen sich allmählich mit der Zellteilung sowie durch oxidativen Stress und dienen als Marker für die biologische Alterung. Eine verminderte Telomerlänge der Leukozyten wird mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Stoffwechselstörungen und Mortalität in Verbindung gebracht. Angesichts dieses Wissens wollte ein internationales Forschungsteam klären, ob die Telomerdynamik direkt zur Entstehung von Katarakten beiträgt.

In einer Studie untersuchten Wissenschaftler die Beziehung zwischen der Länge der Leukozyten-Telomere und der altersbedingten Katarakt. Die Analysen wurden unter der Leitung des Guangdong Eye Institute am Guangdong Provincial People’s Hospital der Southern Medical University, Guangzhou, China, in Zusammenarbeit mit der United Kingdom Biobank, Stockport, Vereinigtes Königreich, der Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China, der University of Melbourne, Melbourne, Australien, und dem Singapore Eye Research Institute, Singapur, durchgeführt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher im Fachjournal „Eye and Vision“.

Umgekehrter Zusammenhang zwischen Länge der Leukozyten-Telomere und Häufigkeit von Katarakten

Durch die Analyse langfristiger Bevölkerungsdaten aus dem Vereinigten Königreich sowie detaillierter klinischer Bildgebung einer chinesischen Krankenhauskohorte bewertete das Team sowohl die Kataraktinzidenz als auch den Schweregrad der Linsentrübung. Zudem deckten die Wissenschaftler einen konsistenten Zusammenhang zwischen biologischen Alterungsmarkern und Sehverlust auf.

Die Forscher kombinierten epidemiologische und klinische Ansätze, um den Zusammenhang zwischen Telomeren und Katarakten in zwei unabhängigen Kohorten zu untersuchen. In der UK Biobank wurden die Teilnehmer über einen Zeitraum von mehr als einem Jahrzehnt beobachtet, in dem über 4000 neue Kataraktfälle identifiziert wurden.

Statistische Modelle zeigten einen klaren umgekehrten Zusammenhang zwischen der Länge der Leukozyten-Telomere und der Häufigkeit von Katarakten. So hatten Personen mit längeren Telomeren ein deutlich geringeres Risiko, an Katarakten zu erkranken. Dieser Zusammenhang folgte einem L-förmigen Muster: das Risiko sank mit zunehmender Telomerlänge stark ab und stagnierte dann. Den Forschenden zufolge deutet dies auf einen Schwellenwert hin, ab dem eine zusätzliche Telomerlänge nur noch einen begrenzten zusätzlichen Schutz bietet.

Kürzere Telomere mit dichteren, undurchsichtigeren Linsen assoziiert

Um diese Ergebnisse für verschiedene Krankheiten zu validieren, führte das Team eine phänotypweite Assoziationsstudie durch. Diese umfasste mehr als 1000 klinische Zustände. Der Graue Star erwies sich als eines der stärksten Ergebnisse im Zusammenhang mit der Telomerlänge. Das untermauerte laut der Wissenschaftler die Robustheit des Zusammenhangs. Ergänzend zu diesen Ergebnissen auf Populationsebene lieferte die chinesische Krankenhauskohorte Erkenntnisse über den Schweregrad der Erkrankung.

Mithilfe der Scheimpflug-Bildgebung zur Quantifizierung der Linsentrübung stellten die Forscher fest, dass kürzere Telomere mit dichteren, undurchsichtigeren Linsen assoziiert waren. Hier waren insbesondere die zentralen Bereiche, die am anfälligsten für altersbedingte Schäden sind, betroffen. Die Wissenschaftler vertreten die Meinung, dass diese Ergebnisse zusammengenommen systemische Biomarker des Alterns mit objektiven Messwerten der Augendegeneration verbinden.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Linse das biologische Altern des gesamten Körpers widerspiegelt“, so die leitenden Autoren der Studie. „Die Länge der Leukozyten-Telomere erfasst die kumulative Belastung durch oxidativen Stress und Entzündungen im Laufe des Lebens. Und die Linse kann diese Signale verstärken, da sie sich nicht regeneriert. Anstatt eine rein lokale Augenerkrankung zu sein, scheint die altersbedingte Katarakt gemeinsame Wege mit der systemischen Alterung zu haben. Diese Perspektive hilft zu erklären, warum Personen ähnlichen Alters sehr unterschiedliche Sehergebnisse haben können, und hebt die Linse als Fenster zur allgemeinen biologischen Gesundheit hervor.“

Auge als Sentinel-Organ für systemisches Altern

Obwohl die Telomerlänge nicht als klinisches Screening-Instrument für die individuelle Kataraktvorhersage gedacht ist, könnten die Ergebnisse weitreichende Auswirkungen auf die Alterungsforschung und die Gesundheitsvorsorge haben. Laut den Autoren deuten sie darauf hin, dass Lebensstilfaktoren, von denen bekannt ist, dass sie den oxidativen Stress beeinflussen – wie Rauchen, körperliche Aktivität und Stoffwechselgesundheit – gleichzeitig die Telomerintegrität und die Kataraktentwicklung beeinflussen können.

Im weiteren Sinne positioniert die Studie das Auge als Sentinel-Organ für systemisches Altern und verbindet den Rückgang der Sehkraft mit biologischen Prozessen im gesamten Körper. Das Verständnis dieser gemeinsamen Mechanismen könnte Strategien zur Verzögerung altersbedingter Erkrankungen liefern. Zudem könnte es den Fokus von der Behandlung des Grauen Stars als reine Augenerkrankung auf die Bekämpfung des Alterns als integrierten, veränderbaren Prozess verlagern.

(sas/BIERMANN)