Еще одно доказательство: старение начинается в каждом органе в разное время и гораздо раньше, чем мы думаем.
Аргентина 2024-11-27 13:49:21 Телеграм-канал "Новости Аргентины"
ВАШИНГТОН - Некоторое время назад ученые из Стэнфордского университета задумались, почему лабораторные мыши, генетически идентичные и выращенные в одинаковых условиях, в старости оказались такими разными: «В то время как одни продолжали успешно выполнять когнитивные тесты и заниматься на беговых дорожках, другие забывали даже самые простые задачи и слонялись взад-вперед по клетке. Генетически они были идентичны, но последние годы их жизни не могли быть более разными«. „Попытка ученых разгадать, что происходит внутри этих мышей, изменила наше представление о старении и открыла новую область исследований, которую ученые называют “органным старением». Она изучает, как различные части нашего тела начинают стареть раньше других, что влияет на болезни, которые могут развиться, и, в конечном счете, на продолжительность нашей жизни. «Подобные исследования говорят о том, что старение не имеет строго временного характера: речь идет не только о минутах и годах, которые проходят. Когда-то мы думали, что старение - это устойчивый, предсказуемый процесс, который поражает наш организм повсеместно и одновременно, но оказалось, что оно носит гораздо более случайный характер, чем мы думали, и что в разных частях нашего тела оно начинается в разное время, возможно, задолго до того, как мы начинаем думать, что стареем. Это также индивидуальный процесс, происходящий на уникальном и характерном молекулярном уровне внутри каждого из нас, который мы, возможно, даже можем отчасти контролировать. Узнав, как стареют наши органы, мы сможем замедлить или ускорить этот процесс своим образом жизни. «Благодаря передовой молекулярной биологии, генетике и большим данным, полученным при анализе образцов крови, ученые могут определить, что некоторые из нас - «старики сердца», то есть наше сердце выглядит намного старше, чем все остальное тело, или мы - «старики мозга», с относительно старым мозгом по сравнению с остальными органами, а если нам повезет, то мы можем быть даже «омолаживателями мозга», с относительно более молодым мозгом, чем любой другой орган в нашем теле. Мы также можем быть «стареющими мышцами» или «омолаживающими печень»: по сути, почти любой орган может первым проявить экстремальные признаки старения. Все это имеет важные последствия для здоровья. Конечно, у каждого из нас есть хронологический возраст, который соответствует дате нашего рождения. Но уже много лет ученые уточняют определение «биологического возраста», который представляет собой нечто иное и указывает на то, насколько хорошо или плохо функционирует наш организм. Мы все знаем людей, которым за 50, но они не выглядят на этот возраст ни в лучшую, ни в худшую сторону», - говорит Томас Рандо, молекулярный биолог и директор Широкого центра исследований стволовых клеток при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, который изучает долголетие и процесс старения. В последнее десятилетие ученые начали использовать возможности машинного обучения и новых биотехнологий для создания «часов», предназначенных для оценки биологического возраста органов. Эти часы основаны на анализе образцов крови и других тканей тысяч людей и животных всех возрастов. «Анализируя эти образцы, ученые фокусируются на сходстве по возрасту, обращая внимание на специфические паттерны активности генов или молекулярных уровней, обычно наблюдаемые в каждом хронологическом возрасте. Если, например, активность генов 40-летнего человека соответствует активности большинства других 40-летних, то его хронологический и биологический возраст будут совпадать. Но если его генетические модели больше похожи на типичные 30- или 50-летние, его биологический возраст будет считаться несоответствующим хронологическому». »В настоящее время существуют десятки тестов, которые можно провести в домашних условиях и которые обещают оценить биологический возраст по буккальному мазку или другому образцу. Ни один из них не был одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Более того, стоимость таких тестов может достигать 500 долларов, и многие ученые опасаются, что они дают слишком упрощенные и ненадежные интерпретации алгоритмов часов старения, изначально разработанных учеными». »Я проходил несколько таких безрецептурных тестов, - говорит Нир Барзилай, директор Института исследований старения при Медицинском колледже Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке. «Но самое тревожное и трудноразрешимое - это то, что биологические тесты на возраст, которые можно свободно купить в аптеках, дают единую оценку старения всего тела». Одно из первых крупных исследований старения органов было опубликовано в 2020 году в научном журнале Nature, где Уайсс-Корэй и другие исследователи проследили за активностью генов и клеточными изменениями в 17 органах лабораторных мышей разного возраста. Результаты показали, что некоторые органы грызунов старели быстрее или медленнее, в зависимости от мыши, от исследуемого органа или даже от клетки к клетке в пределах одного органа. «Это открытие укрепило растущую убежденность ученых в том, что старение не является линейным, - говорит Уис-Корэй, - Это и другие исследования также предполагают, что последовательность старения органов может влиять на здоровье в течение всей жизни, и что быстро стареющие органы влияют на последующий риск развития заболеваний. Они также показывают, что в некотором смысле старение может быть «заразным», поскольку органы, которые стареют раньше, выделяют биохимические вещества, ускоряющие старение в других частях тела». »Конечно, мышь - это не то же самое, что человек, поэтому следующим очевидным шагом было повторить исследование на людях и посмотреть, совпадут ли результаты. Вот тут-то и возникли трудности, поскольку у живых людей невозможно получить образцы тканей из некоторых органов, например, мозга. Для исследования, которое появилось на обложке журнала Nature в 2023 году, они сосредоточились на изучении белков - «строительных блоков жизни», - говорит Уисс-Корей. «Созданные в клетках в ходе процесса, известного как „экспрессия генов“, и постоянно выделяемые в кровь, десятки тысяч белков постоянно циркулируют по нашему телу, но некоторые из них уникальны и характерны для определенных органов. Например, определенные гены в клетках печени производят белки, которые могут быть получены только из печени, как и гены в нейронах, клетках легких и других органов. Эти органоспецифические белки уже были классифицированы в предыдущих исследованиях, а некоторые из них уже используются в обычных анализах крови для проверки общего состояния здоровья человека. «Ученые собрали данные из баз данных здравоохранения, в которые вошли образцы крови около 5700 мужчин и женщин разного возраста. На основе этих данных сложные модели машинного обучения создали возрастные «молекулярные подписи» для каждого из 11 органов тела: сердца, легких, артерий, мозга, жировой ткани, иммунной системы, кишечника, почек, печени, мышц и поджелудочной железы. «С этого момента, основываясь на структуре белков в кровотоке, ученые смогли отличить стандартную печень 40-летнего человека от 50-летнего. Оказалось, что органы многих людей были старыми по сравнению с их хронологическим возрастом. Примерно у 20 % из почти 5700 мужчин и женщин был хотя бы один орган, возраст которого, судя по белкам плазмы крови, значительно превышал их хронологический возраст. У каждого человека этот орган был разным, что позволило ученым назвать его «возрастным типом». Люди, чьи сердца были очень старыми по сравнению с другими органами, были сердечными старожилами, а люди со старыми жировыми тканями - жировыми старожилами. «Возможно, самое поразительное, что каждый старый орган был связан с существенно более высоким риском развития заболеваний, затрагивающих этот орган. „Сердечные старожилы“, будь то люди среднего или старшего возраста, имели на 250% больше шансов развития сердечной недостаточности в более поздние годы, „мышечные старожилы“ имели больший риск проблем с ходьбой и так далее. «Но выборка, представляющая эту группу из примерно 5700 участников исследования, хотя и была больше, чем во многих других биологических исследованиях, все же была слишком мала, чтобы исследователи могли изучить ее существование или влияние на молодые органы. «Поэтому для последнего исследования, опубликованного в июне, большинство тех же ученых обратились к огромному массиву данных из Биобанка Великобритании, в котором собраны образцы крови и истории болезни примерно 44 530 мужчин и женщин в возрасте от 40 до 70 лет на момент их вступления в биобанк. Исследователи проанализировали образцы крови на наличие белков старения органов, сравнили биологический возраст 11 органов с реальным возрастом людей, а также проверили, от каких болезней они страдали или умерли в течение последующих десяти лет. Новое исследование находится на стадии препринта, то есть еще не прошло рецензирование, но авторы ожидают, что этот процесс будет завершен в ближайшее время. «В этой большой группе связь была намного сильнее. Около 33 % мужчин и женщин имели по крайней мере один орган, который был «чрезвычайно» старым по сравнению с их реальным возрастом. Еще 26% имели два или более чрезвычайно старых органов, а некоторые - целых восемь. «Исследователи также вновь обнаружили связь между возрастом органов, болезнями и продолжительностью жизни. У «сердечников» повышался риск сердечной недостаточности и фибрилляции предсердий, у людей со старением легких развивалась хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), а у людей со старением печени - хроническая печеночная недостаточность. «Но наиболее поразительными оказались последствия старения мозга. У людей с мозгом старше их хронологического возраста риск развития болезни Альцгеймера был в 3,4 раза выше, чем у всех остальных, в то время как у людей со сравнительно молодым мозгом риск развития болезни Альцгеймера был на 81 % ниже, чем у людей, чей возраст мозга соответствовал их хронологическому возрасту. «Преимущества молодого мозга, похоже, распространяются и на продолжительность жизни, поскольку люди с молодым мозгом в целом живут дольше, чем люди с более старым мозгом». Фактически, из всех органов тела старение мозга «наиболее предсказуемо для смертности», - отмечают авторы исследования, - и это позволяет предположить, что мозг может быть центральным регулятором продолжительности жизни людей». „By Gretchen Reynolds“ (Translation by Jaime Arrambide)»