Mit der Zunahme älterer Bevölkerungsanteile gewinnen präzise Marker der biologischen Alterung und vaskulären Gesundheit an Bedeutung. Die Mikrogefäße der Netzhaut gelten als gut zugänglicher Indikator für den Zustand des gesamten Gefäßsystems. Veränderungen der Gefäßverzweigung wurden bereits in früheren Arbeiten mit Alterungsprozessen und kardiovaskulären Erkrankungen in Verbindung gebracht. Da sich die Netzhaut nicht-invasiv abbilden lässt, rückt sie zunehmend in den Fokus als potenzielle Quelle für Hinweise auf systemische Gefäßveränderungen.
Eine von der McMaster University und dem Population Health Research Institute (PHRI), Kanada, geleitete internationale Untersuchung analysierte diesen Zusammenhang in der bislang größten genomweiten Assoziationsanalyse. Die Forschenden nutzten Bildgebungs-, Genom- und Proteomdaten aus Kanada (CLSA), dem Vereinigten Königreich (GoDARTS, UK Biobank) sowie proteomische Daten aus der globalen, in mehr als 20 Ländern durchgeführten PURE-Studie.
Verknüpfung von Netzhautbildgebung, Genetik und Proteomik
Die Studie mit mehr als 74.000 Teilnehmern kombinierte Netzhautaufnahmen mit genomischen Daten und Messungen zirkulierender Proteine. Zentral war die Analyse der sogenannten fractal dimension (Df), einem Maß für die Verzweigungskomplexität retinaler Gefäße.
Ziel war es, zu untersuchen, inwieweit genetische Unterschiede in dieser Gefäßstruktur mit Entzündungsmarkern, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Lebensspanne zusammenhängen. Die Ergebnisse wurden in 'Science Advances' veröffentlicht.
Weniger Gefäßverzweigungen – beschleunigte Alterung
Die Auswertungen zeigten konsistent: Personen mit weniger verzweigten retinalen Gefäßen hatten ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen – darunter Erkrankungen wie Schlaganfall, koronare Herzkrankheit und periphere arterielle Erkrankungen – und zeigten zugleich Zeichen beschleunigter biologischer Alterung. Dazu zählten erhöhte Entzündungsreaktionen und eine verkürzte Lebenserwartung.
Identifizierte Biomarker für Alterung und Herz-Kreislauf-Risiken
Neben der Bildgebung integrierte die Studie umfangreiche Blutbiomarker- und Genetikdaten, wodurch sich molekulare Zusammenhänge präziser darstellen ließen. Hierbei rückten acht Proteine in den Fokus, die als Vermittler zwischen retinaler Gefäßstruktur und Gesundheitsrisiken fungieren.
Zwei Biomarker erwiesen sich als besonders relevant:
MMP12
- Genetisch höhere MMP12-Spiegel standen in Zusammenhang mit niedrigeren Risiken für verschiedene Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
- Die Analyse zeigte eine Verbindung zwischen MMP12, Gefäßverzweigung und systemischen Gefäßprozessen.
IgG–Fc-Rezeptor IIb
- Höhere genetisch bestimmte Spiegel korrelierten mit längerer Lebensspanne und geringerem entzündlichem Aktivitätsniveau.
- Ein Teil dieses Effekts wurde durch Veränderungen der retinalen Gefäßstruktur vermittelt.
Diese Befunde ergänzen frühere Beobachtungen und ordnen die beiden Proteine klar in immunologische und vaskuläre Alterungsprozesse ein.
Retinale Bildgebung als möglicher Bestandteil zukünftiger Risikobewertungen?
Derzeit erfordert die Einschätzung altersbedingter Erkrankungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Schlaganfall verschiedene Untersuchungen. Die jetzt vorliegenden Daten zeigen, dass die Analyse retinaler Gefäße zusätzliche, gut zugängliche Informationen über Gefäßalterung und Entzündung liefern kann.
Nach Meinung der Autoren könnten Netzhautscans künftig dazu beitragen, kardiovaskuläre Risiken einfacher einzuschätzen. Für eine alleinige Diagnostik reichen die Daten jedoch nicht aus; umfassende klinische Untersuchungen bleiben notwendig.
