Hat die menschliche Lebensspanne eine Grenze? Wissenschaftlerin sagt „ja“

Im späten 18. Jahrhundert stellte der Philosoph und Mathematiker Nicolas de Condorcet, als er sich vor seinen französischen Revolutionskollegen versteckte, eine Frage, die die Wissenschaftler bis heute beschäftigt. „Zweifellos wird der Mensch nicht unsterblich werden“, schrieb er in seiner Skizze für ein historisches Bild des Fortschritts des menschlichen Geistes, „aber kann die Spanne zwischen dem Moment, in dem er zu leben beginnt, und dem Zeitpunkt, an dem er das Leben auf natürliche Weise, ohne Krankheit oder Unfall, als Last empfindet, nicht immer größer werden?“

Die Antwort auf diese Frage ist nach wie vor Gegenstand von Debatten. Einige Forscher gehen davon aus, dass sich die Lebenserwartung des modernen Menschen einer natürlichen Obergrenze nähert, während andere keine Beweise für eine solche Grenze sehen. Die Diskussionen sind oft hitzig, und Forschungsartikel führen gelegentlich zu wütenden Briefen an die Herausgeber von Zeitschriften und sogar zu Betrugsvorwürfen.

„Die Menschen haben mit ihrer Vorstellung vom Alter eine Grenze im Sand gezogen“, sagt Steven Austad, Gerontologe an der University of Alabama in Birmingham. „Und jetzt weigern sie sich, diese Linie zu überschreiten, ungeachtet dessen, was die gesammelten Beweise nahelegen.

Jean-Marie Robine, Demograf am INSERM, Frankreichs nationalem biomedizinischem Forschungsinstitut in Paris, weist darauf hin, dass die Grenzen der Lebensspanne schon lange vor Condorcet die Neugierde weckten. „Es ist möglicherweise die älteste Forschungsfrage, die wir haben“, sagt er. Auch wenn es keine formale physiologische Grenze gibt, ist das Erreichen der Grenzen des Überlebens keine leichte Aufgabe, und weitere Steigerungen der Lebenserwartung könnten letztlich bemerkenswerte Fortschritte in der medizinischen Wissenschaft erfordern, selbst wenn die Zahl der Hundertjährigen weltweit weiter ansteigt.

Plateau, oder nicht?

Einer der ersten Versuche, die Grenzen der menschlichen Lebensspanne zu bestimmen, stammt von dem britischen Mathematiker und Versicherungsmathematiker Benjamin Gompertz aus dem Jahr 1825. Seine Analyse demografischer Aufzeichnungen zeigte, dass das Sterberisiko eines Menschen ab dem späten zwanzigsten Lebensjahr Jahr für Jahr exponentiell ansteigt, was darauf hindeutet, dass es einen Horizont gibt, an dem dieses Risiko schließlich 100 % erreicht.

„Gompertz spekulierte, dass dies ein Gesetz sei, das dem Newtonschen Gesetz der Schwerkraft entspricht“, sagt Jay Olshansky, Epidemiologe und Gerontologe an der University of Illinois Chicago. Fast 200 Jahre später ist die Arbeit von Gompertz immer noch einflussreich. Sein Modell scheint das Muster der altersbedingten Sterblichkeit für einen beträchtlichen Teil der menschlichen Lebensspanne immer noch genau abzubilden, auch wenn der medizinische Fortschritt den Zeitpunkt etwas verschoben hat.

Im Jahr 1996 wurde zum Beispiel in einer mathematischen Analyse¹ von Caleb Finch und Malcolm Pike von der University of Southern California in Los Angeles das Gompertz-Modell, um eine maximale menschliche Lebenserwartung von etwa 120 Jahren zu schätzen – eine vernünftige Obergrenze, wenn man bedenkt, dass nur eine Person dieses Alter erreicht hat.

Die Autoren spekulierten jedoch auch, dass medizinische Fortschritte bei der Kontrolle der Alterung und der Behandlung chronischer Krankheiten die Kurve theoretisch biegen und diese Grenze in Zukunft zu einer normalen Lebenserwartung machen könnten.

Die Flexibilität des Gompertz-Modells ist in Frage gestellt worden, da immer mehr Menschen ein Alter erreichen, das noch vor wenigen Generationen als außergewöhnlich galt. Die Vereinten Nationen schätzen, dass im Jahr 2020 weltweit 573.000 Hundertjährige leben werden – mehr als 20 Mal so viele wie 50 Jahre zuvor. Und Hunderte von Menschen haben die seltenen Ränge der Supercentenarians – 110 Jahre oder älter – erreicht, obwohl Demographen die Aufzeichnungen nur für einen Bruchteil von ihnen validiert haben. Der derzeitige Langlebigkeitsrekord wird von Jeanne Calment gehalten, einer Französin, die 1997 im Alter von 122 Jahren und fünf Monaten verstarb (siehe „Das steigende Alter des am längsten lebenden Menschen“).

Das steigende Alter des am längsten lebenden Menschen

Quelle: R. D. Young et al. Rejuvenation Res. 13, 6 (2010).

Diese Trends haben die Debatte darüber angeheizt, wie weit wir gehen können. Eine Studie aus dem Jahr 2016² der Gruppe des Genetikers Jan Vijg vom Albert Einstein College of Medicine in New York City analysierte die in Frankreich, Japan, den Vereinigten Staaten und dem Vereinigten Königreich gemeldeten maximalen Sterbealter und kam zu dem Schluss, dass ein Überleben über das Alter von 125 Jahren hinaus äußerst unwahrscheinlich ist. Dieser Vorschlag einer de facto maximalen Lebenserwartung war umstritten und zog zahlreiche veröffentlichte Reaktionen nach sich, die sowohl die verwendeten statistischen Methoden als auch die Interpretation der Ergebnisse in Frage stellten.

Zwei Jahre später widerlegte eine Gruppe um die Demografin Elisabetta Barbi von der Universität Sapienza in Rom die Ergebnisse von Vijg mit einer Studie über Italiener im Alter von 105 Jahren. Die Daten des Teams wiesen darauf hin, dass die Gompertz-Kurve in diesem extremen Alter tatsächlich auf einem Plateau endet³Das Sterberisiko pendelt sich mit jedem weiteren Jahr auf eine Überlebenschance von 50 % ein – es gibt also keine feste Grenze für die Lebenserwartung. Doch auch diese Ergebnisse wurden heftig umstritten.

Eine der größten Herausforderungen bei der Untersuchung von Supercentenarians ist die schlechte – oder sogar betrügerische – Buchführung. „Es gibt so viele Falschmeldungen“, sagt James Vaupel, ein Biodemograf an der Universität von Süddänemark in Odense, der die Studie von Barbi mitverfasst hat. Einige davon seien Schreibfehler oder das Ergebnis verworrener Berichte von hochbetagten Menschen mit Gedächtnisproblemen, sagt er, aber einige scheinen Fälle von Betrug durch Familien zu sein, die um Ruhm buhlen.

Unabhängig von der Ursache ist die Auswirkung auf die Daten letztlich dieselbe, sagt Leonid Gavrilov, ein Biodemograf, der die menschliche Langlebigkeit am NORC an der Universität von Chicago, Illinois, untersucht. Solche Fehler verzerren die demografischen Daten im Allgemeinen in einer Weise, die irreführenderweise ein geringeres Sterberisiko im hohen Alter suggeriert, fügt er hinzu.

Jeder Versuch, Supercentenarians zu befragen, erfordert daher beträchtliche Detektivarbeit, um ihr Alter zu verifizieren. „Man muss die Person im Grunde über ihr ganzes Leben hinweg verfolgen“, sagt Vaupel.

Vaupel weist darauf hin, dass Barbi für seine Analyse streng geprüfte Daten aus der Internationalen Datenbank für Langlebigkeit (IDL) verwendet hat. Die IDL wurde von einem Netzwerk von Gerontologen und Demographen, darunter Vaupel und Robine, entwickelt und stützt sich auf eine sorgfältige Überprüfung von Geburtsurkunden, Taufscheinen, Volkszählungsdaten und anderen Informationsquellen, um die Angaben jedes Supercentenarians zu bestätigen. Dennoch sagt Robine, dass „wir noch ein paar Jahre an der Qualität der Daten arbeiten könnten“, die für Supercentenarians zur Verfügung stehen.

In der Tat hat eine Studie aus dem Jahr 2020⁴ von Gavrilov und seiner Frau und Kollegin, der Biodemografin Natalia Gavrilova, stellt sogar den Nutzen der IDL für Vorhersagen über die Entwicklung der Langlebigkeit der Bevölkerung in Frage. Gavrilov ist der Meinung, dass ein anderer validierter Datensatz über Hochbetagte, der von der Gerontology Research Group – einem in Los Angeles ansässigen Netzwerk von Gerontologieforschern – gepflegt wird, für diesen Zweck besser geeignet ist. Anhand dieses Datensatzes beobachteten er und Gavrilova einen anhaltend starken Anstieg der Sterblichkeitsrate über das Alter von 113 Jahren hinaus.

Kritiker behaupten auch, dass Modelle für das Überleben in extremen Altersgruppen auf das unvermeidliche Problem einer stark abnehmenden Zahl stoßen. „Das Plateau ist eine Folge davon, dass es zu wenige Menschen gibt, um zuverlässige Sterblichkeitsstatistiken zu erstellen“, sagt Olshansky. Dies kann zu irreführenden oder ungenauen Trends führen, die verschwinden, wenn mehr Daten zur Verfügung stehen. So war es auch bei Gompertz‘ ursprünglichem Modell, das seine Vorhersagekraft jenseits des Alters von 85 Jahren verlor, was im neunzehnten Jahrhundert ein sehr hohes Alter war.

Aber Vaupel bleibt bei seinen Ergebnissen. „Die Zahlen sind bis zum Alter von 114 Jahren brauchbar“, sagt er. „Und wenn es ein Plateau zwischen 105 und 114 Jahren gibt, gibt es keinen Grund, warum dieses Plateau nicht anhalten sollte.

Älter werden

Calments Überlebensrekord von 122 Jahren und fünf Monaten ist nicht nur ungebrochen, sondern auch konkurrenzlos – die nächste Anwärterin war Sarah Knauss, die 1999 im Alter von 119 Jahren verstarb. Die Existenz eines solchen extremen Ausreißers ist ebenfalls umstritten. Im Jahr 2019 behauptete Nikolay Zak, ein in Moskau lebender Mathematiker und Wirtschaftswissenschaftler, dass Calment in Wirklichkeit schon Jahrzehnte zuvor gestorben sei und ihre Identität von ihrer damals älteren Tochter übernommen worden sei. „Das war ein Angriff auf meine Arbeit“, sagt Robine, der zu den Forschern gehört, die Calment kannten und ihre Langlebigkeit bestätigt haben.

Der wissenschaftliche Konsens unterstützt Calments Behauptung. Vaupel weist darauf hin, dass die Mathematik der „Extremwerttheorie“ – die die Wahrscheinlichkeiten von extrem seltenen oder sogar noch nie dagewesenen Ereignissen bewertet – gezeigt hat, dass solche Rekorde oft viele Jahre lang ungebrochen bleiben. In einem 2019 veröffentlichten Papier⁵schätzten er und sein Kollege Anthony Medford, dass es eine 20-prozentige Chance gibt, dass Calments Leistung bis 2050 unübertroffen bleibt.

Die Seltenheit des Überlebens in so hohem Alter unterstreicht eine größere statistische Wahrheit, die unabhängig davon gilt, ob die Sterblichkeit ein Plateau erreicht oder nicht. „Das Optimistischste, was man sagen kann, ist, dass nach dem Alter von 105 Jahren die Wahrscheinlichkeit, zu sterben, nicht mehr steigt“, sagt Brandon Milholland, Datenwissenschaftler beim Gesundheitsdatenunternehmen IQVIA in New York City und Mitverfasser der 2016 veröffentlichten Studie des Vijg-Labors.

Wenn das Plateau wirklich existiert, würde sich die Zahl der lebenden 110-Jährigen, die erforderlich ist, um einen Überlebenden über dieses Alter hinaus zu zeugen, mit jedem weiteren Jahr der Langlebigkeit ungefähr verdoppeln. „Das bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass jemand älter als 120 oder 125 Jahre alt wird, verschwindend gering ist“, sagt Austad. „Es ist nicht wirklich die Grenze, an die Leute denken, die über Grenzen sprechen, aber es ist auch nicht die Unsterblichkeit. Und wenn es sich bei dem Plateau nur um ein Artefakt handelt, wie einige behaupten, schrumpfen die Chancen sogar noch mehr.

Fortschritte bei der Verlängerung der durchschnittlichen Lebenserwartung könnten die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass Menschen ein hohes Alter erreichen, indem sie eine immer größere Zahl von Hundertjährigen hervorbringen. Große Fortschritte bei der Verhinderung der Säuglings- und Kindersterblichkeit sowie bei der Behandlung chronischer und ansteckender Krankheiten haben bereits zu einer erheblichen Verbesserung dieser Kennzahl geführt.

In einer Veröffentlichung von 2002⁶stellte Vaupel fest, dass die Lebenserwartung in Schweden und Japan seit 1840 um bis zu drei Monate pro Jahr gestiegen ist. In der Tat haben japanische Frauen derzeit mit 87 Jahren die höchste durchschnittliche Lebenserwartung der Welt. Es bleibt eine offene Frage, ob sich diese Fortschritte fortsetzen werden – in den Vereinigten Staaten und im Vereinigten Königreich hat sich die Lebenserwartung in den letzten zehn Jahren kaum verbessert.

Shripad Tuljapurkar, Biodemograf an der Stanford University in Kalifornien, ist jedoch der Ansicht, dass ein Großteil dieser Stagnation auf den Anstieg der vorzeitigen Sterblichkeit durch Drogen- und Alkoholmissbrauch, Selbstmord und andere „Todesfälle aus Verzweiflung“ zurückzuführen sein könnte. Im Jahr 2018 zeigten er und seine Kollegen Beweise⁷ dass sich die Lebenserwartung von Menschen über 60 Jahren in den Vereinigten Staaten, Japan und Schweden stetig verbessert. „Aus meiner Sicht ist die wichtigste Erkenntnis, dass wir die Menschen einfach länger leben lassen können“, sagt er. „Und ich sehe keine Verlangsamung.

Länder mit niedrigem und mittlerem Einkommen sind in Bezug auf die Lebenserwartung im Vergleich zu ihren wohlhabenden Mitbürgern im Nachteil, aber sie haben auch die Möglichkeit, große Fortschritte zu machen. Schätzungen der Weltbank zufolge wird die durchschnittliche Lebenserwartung im Jahr 2019 auf 71 Jahre ansteigen – eine Verbesserung um sechs Jahre gegenüber dem Stand von vor zwei Jahrzehnten.

Robine glaubt auch, dass die Lebenserwartung steigt. In einem 2021 veröffentlichten Papier⁸ analysierte er französische demografische Daten, um das höchste Alter zu ermitteln, das von mindestens 30 Personen erreicht wurde, die in einem bestimmten Jahr starben, und um die störenden Auswirkungen seltener Ausreißer wie Calment auf die Langlebigkeit der Bevölkerung zu eliminieren. Bemerkenswerterweise war diese Kennzahl von 99 Jahren im Jahr 1946 auf 109 Jahre im Jahr 2016 stetig angestiegen. „Es war einfach eine gerade Linie“, sagt Robine.

Er weist jedoch darauf hin, dass es handfeste Beweise dafür gibt, dass wir möglicherweise ein Phänomen erleben, das als Kompression der Sterblichkeit bekannt ist und bei dem die Bevölkerungen im Allgemeinen bis ins hohe Alter überleben, ohne die Grenzen der Langlebigkeit wesentlich zu überschreiten. Gavrilov sieht ein ähnliches Muster. „Die Überlebenschancen bis zum Alter von 100 Jahren haben sich deutlich verbessert“, sagt er, „aber die verbleibende Lebenserwartung im Alter von 100 Jahren ist gleich geblieben, ohne dass in den letzten 80 Jahren ein Fortschritt zu verzeichnen war. Mit anderen Worten: Die besonders alten Menschen sind immer noch dem Münzwurf der Natur ausgeliefert.

Systemausfall

Eine der grundlegenden Meinungsverschiedenheiten in dieser Debatte besteht zwischen Demographen und Biowissenschaftlern. „Wenn mathematische Demographen die biologischen Kräfte, die die von ihnen betrachteten Statistiken beeinflussen, nicht berücksichtigen, führt dies zu unrealistischen Schätzungen der zukünftigen Lebenserwartung“, sagt Olshansky.

Milholland weist darauf hin, dass Gerontologen neun zelluläre und molekulare Merkmale identifiziert haben, die eng mit dem Altern und der Sterblichkeit verbunden sind⁹. Diese reichen von der Verkürzung der telomeren Strukturen, die die Chromosomen abdecken und genetische Schäden verhindern, über die Ansammlung defekter Proteine und toxischer Stoffwechselprodukte bis hin zum Verlust regenerativer Stammzellen. Milholland sieht diese Störungen in der zellulären Maschinerie als natürliche und unvermeidliche Folgen des Betriebs einer komplizierten biologischen Maschine über viele Jahre hinweg an.

„Warum sollten diese Prozesse im Alter von 110 Jahren plötzlich aufhören?“, fragt er. Supercentenarians haben vielleicht einige genetische Merkmale, die es ihnen ermöglichen, einige dieser Prozesse abzumildern – und es laufen derzeit zahlreiche genomische Studien, um dies zu untersuchen -, aber vielleicht gibt es einfach zu viele Zusammenbrüche, um über ein bestimmtes Alter hinaus zu leben.

Einige Studien deuten darauf hin, dass Eingriffe, die die Stoffwechselaktivität oder die Ernährung verändern, bei Tierarten wie Fliegen, Würmern und sogar Mäusen zu einem deutlichen Anstieg der Lebenserwartung führen können. Olshansky gibt jedoch zu bedenken, dass die Auswirkungen von Maßnahmen zur Verzögerung des Alterns in diesen Tiermodellen wahrscheinlich verzerrt sind. „Das Problem ist, dass je länger eine Spezies im Allgemeinen lebt, desto weniger Nutzen für die Langlebigkeit ist von jeder Art von Intervention zu erwarten“, sagt er. Man kann also nicht davon ausgehen, dass eine Behandlung, die einem Wurm ein paar Monate und nicht nur ein paar Wochen Leben ermöglicht, auch dem Menschen ein Leben von mehreren Jahrhunderten beschert. „Wir leben auf unterschiedlichen Zeitskalen“, fügt er hinzu.

Auch wenn Durchbrüche bei der Behandlung von Krankheiten bei Kindern und Erwachsenen den Weg zu einer erheblich längeren Lebenserwartung geebnet haben, bezweifelt Austad, dass ähnliche Fortschritte bei altersbedingten Krankheiten große Auswirkungen haben werden. Ein Leiden wie die Alzheimer-Krankheit mache nur einen kleinen Teil aller Todesfälle aus, sagt er, und selbst wenn man Krankheiten mit höherer Sterblichkeitsrate wie Krebs stoppen könne, werde sich die Lebenserwartung nicht sehr stark verlängern. „Wenn man diese Krankheit heilt, verlängert sich die Lebenserwartung um zwei Jahre, und im Extremfall wahrscheinlich nicht so sehr“, erklärt er.

Ein derartiger Pessimismus mag überraschen, wenn man bedenkt, dass Austad im Jahr 2000 mit Olshansky eine Wette abgeschlossen hat, dass der erste 150-Jährige der Welt bereits geboren wurde. Diese Wette beruhte jedoch auf der Erwartung, dass die biomedizinische Technologie in diesem Zeitraum einen weitreichenderen Sieg in Bezug auf die Verzögerung des Alterungsprozesses selbst erringen würde.

Ob solche Fortschritte zu erwarten sind, ist unklar, aber es besteht weitgehend Einigkeit darüber, dass medizinische Eingriffe, die den Sterblichkeitsverlauf umkehren, einen Wendepunkt darstellen könnten, auch wenn sie nie Condorcets Vision der Beinahe-Unsterblichkeit verwirklichen. „Ich glaube, es gibt eine Grenze“, sagt Milholland. „Aber es ist keine unveränderliche Grenze“.

Referenzen und Papiere:

1. Finch, C. E. & Pike, M. C. J. Gerontol. Sci. Biol. Sci. 51A, B183-B194 (1996).
2. Dong, X., Milholland, B. & Vijg, J. Nature 538, 257–259 (2016).
3. Barbi, E., Lagona, F., Marsili, M., Vaupel, J. W. & Wachter, K. W. Science 360, 1459–1461 (2018).
4. Gavrilova, N. S. & Gavrilov, L. A. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 75, 1061–1067 (2020).
5. Medford, A. & Vaupel, J. W. PLoS ONE 14, e0212345 (2019).
6. Oeppen, J. & Vaupel, J. W. Science 296, 1029–1031 (2002).
7. Zuo, W., Jiang, S., Guo, Z., Feldman, M. W. & Tuljapurkar, S. Proc. Natl Acad. Sci. USA 115, 11209–11214 (2018).
8. Robine, J.-M. Ageing Populations: We Are Living Longer Lives, But Are We Healthier? (UN Department of Economic and Social Affairs, 2021).
9. López-Otín, C., Blasco, M. A., Partridge, L., Serrano, M. & Kroemer, G. Cell 153, 1194–1217 (2013).