Niedriger BDNF-Spiegel mit Sarkopenie und schlechterer Gangart bei älteren Erwachsenen verbunden

Sarkopenie – der altersbedingte Verlust von Muskelmasse, -kraft und körperlicher Leistungsfähigkeit – betrifft einen wachsenden Anteil älterer Erwachsener weltweit und erhöht das Sturz-, Behinderungs- und Sterberisiko erheblich. Während sich ein Großteil der Forschung auf metabolische und entzündliche Treiber konzentriert hat, bleibt die neurobiologische Dimension der Muskelalterung – insbesondere die durch BDNF vermittelte Gehirn-Muskel-Achse – in ambulanten Bevölkerungsgruppen noch weitgehend unerforscht. Diese Studie von Zhang et al. positioniert BDNF als klinisch bedeutsamen Biomarker an der Schnittstelle von zentraler neuronaler Regulation, systemischer Entzündung und motorischer Funktion der unteren Extremitäten.

Die Forscher rekrutierten 646 Erwachsene im Alter von 60 Jahren und älter (Durchschnittsalter 70,46 Jahre; 57 % Frauen) aus fünf Gemeinden im Pekinger Bezirk Dongcheng zwischen Februar und August 2023. Die Sarkopenie-Diagnose erfolgte anhand der AWGS-Kriterien von 2019 und erforderte einen niedrigen appendikulären Skelettmuskelmasseindex (SMI <7,0 kg/m² bei Männern, <5,7 kg/m² bei Frauen) in Kombination mit niedriger Handgriffstärke oder eingeschränkter körperlicher Leistungsfähigkeit. Die Ganganalyse wurde mithilfe des IDEEA-Multisensor-Wearable-Systems über eine 12-Meter-Gehstrecke erfasst und lieferte 14 Parameter aus den Bereichen Periodizität (Schwungzeit, Schrittzeit, Schrittzykluszeit, Stützzeiten), Kinetik (Oberschenkelbeschleunigung, Oberschenkelschwungarbeit, Bodenreaktionskraft, Fußlandekontrollkraft, Zehenabwinkelungswinkel) und Raumzeit (Schrittfrequenz, Schrittlänge, Schrittzykluslänge). Plasma-BDNF wurde mittels eines validierten Multiplex-Immunoassays mit Variationskoeffizienten unter 5 % gemessen. Entzündungsmarker (IL-6, IL-1β, TNF-α, CRP) und antioxidative Enzyme (SOD, Glutathionreduktase, GPx, Katalase) wurden gleichzeitig quantifiziert.

Von den 646 Teilnehmern erfüllten 65 (10,06 %) die AWGS-2019-Sarkopeniekriterien. Sarkopene Personen wiesen deutlich niedrigere mediane BDNF-Spiegel auf – 1,82 μg/L gegenüber 4,12 μg/L bei nicht sarkopenen Altersgenossen (p=0,003). Spearman-Korrelationen bestätigten, dass BDNF positiv mit dem SMI (r=0,11, p=0,018), der Handgriffstärke (r=0,27, p<0,001) und der Gehgeschwindigkeit (r=0,32, p<0,001) korrelierte und negativ mit der Zeit im Fünfmal-Aufsteh-Test (r=−0,34, p<0,001). In der vollständig adjustierten multivariablen logistischen Regression – unter Kontrolle von Demografie, Lebensstil, Komorbiditäten, ADL-Status, Kognition und Depression – war jede logarithmische Einheitszunahme von BDNF mit einer um 29 % niedrigeren Odds für Sarkopenie assoziiert (OR=0,71, 95%-KI: 0,63–0,81, p=0,012).

Hinsichtlich des Gangs war ln-BDNF unabhängig und negativ mit der Schwungzeit (β=−7,833, p=0,011), der Schrittzeit (β=−12,769, p=0,016) und der Schrittzykluszeit (β=−0,026, p=0,012) assoziiert – höhere BDNF-Werte entsprachen also schnelleren, effizienteren Gangzyklen. Positiv betrachtet sagte ein höherer BDNF-Wert eine stärkere Oberschenkelbeschleunigung (β=0,066, p=0,001), größere Oberschenkelschwungarbeit (β=0,039, p<0,001), höhere Bodenreaktionskraft (β=0,083, p<0,001), höhere Fußlandekontrollkraft (β=0,224, p<0,001), größeren Zehenabwinkelungswinkel (β=2,061, p<0,001), höhere Schrittfrequenz (β=1,615, p<0,001) und größere Schrittzykluslänge (β=0,013, p<0,001) voraus. Diese Zusammenhänge blieben nach Adjustierung für alle Kovariaten bestehen, was den unabhängigen Beitrag von BDNF zur neuromuskulären Leistungsfähigkeit unterstreicht.

Mediationsanalysen zeigten, dass IL-1β 14,65 % des BDNF-Sarkopenie-Zusammenhangs mediierte – konsistent mit der mechanistischen Hypothese, dass BDNF über TrkB/NF-κB-Signalwege Neuroinflammation supprimiert, dadurch die Integrität der neuromuskulären Endplatte schützt und proteolytischen Muskelverlust begrenzt. IL-6, SOD und Glutathionreduktase korrelierten ebenfalls gleichzeitig mit BDNF, dem Sarkopenie-Status und den Gangparametern, was auf ein umfassenderes neuro-inflammatorisch-oxidatives Stressnetzwerk hindeutet. Das Querschnittsdesign schließt kausale Schlussfolgerungen aus, und die bioelektrische Impedanzanalyse ist – obwohl praktisch – weniger präzise als DXA für die Schätzung der Muskelmasse. Dennoch positionieren diese Befunde Plasma-BDNF als praktikablen, multidimensionalen Biomarker der neuromuskulären Alterung, der bestehende diagnostische Sarkopenieprofile sinnvoll ergänzen könnte.