Исследование: экстремальная жара может ускорить старение у пожилых людей

МАДРИД - Как солнце старит кожу, так и жара старит весь организм. Исследование, проведенное с использованием образцов крови тысяч пожилых американцев, показывает, что у тех, кто живет в регионах с экстремальными температурными периодами, наблюдается более активное старение на клеточном уровне. Работа, опубликованная в журнале Science Advances, показывает, что базовый молекулярный процесс экспрессии генов изменяется через несколько недель и месяцев после сильной жары. Эти результаты повторяют аналогичные результаты, обнаруженные в популяциях Германии и Тайваня. Точный механизм, с помощью которого «бегущий термометр» ускоряет старение, пока не ясен. Но накапливающиеся данные, особенно в контексте изменения климата, заставляют нас поставить чрезмерную жару наряду с курением и загрязнением окружающей среды в ряд экологических факторов, сокращающих продолжительность жизни. Мало кто умирает от теплового стресса; большинство тех, кто умирает от все более частых, продолжительных и интенсивных тепловых волн, становятся жертвами того, что носит несколько мрачное название «эффект урожая»: люди с уже имеющимися заболеваниями или, прежде всего, пожилые люди, которых экстремальное температурное явление настигает раньше, чем это можно было бы предположить по их хронологическому возрасту. Но, не убивая, жара уже может нанести большой вред, особенно организму относительно пожилых людей. Чтобы выяснить это, исследователи из Школы геронтологии Леонарда Дэвиса при Университете Южной Калифорнии (США) проанализировали образцы крови 3686 американцев в возрасте 56 лет и старше. «Образец является частью национального проекта, который отслеживает состояние здоровья участников. Но исследователей из калифорнийского университета Ын Ён Чой и Дженнифер Эйлшир заинтересовала одна особенность: метилирование ДНК. Это основной биохимический процесс в организме, в ходе которого к ДНК добавляются химические метки, служащие переключателями для генов. Несколько лет назад было обнаружено, что его функция изменчива и что эта изменчивость зависит от множества факторов, включая течение времени. Сегодня степень метилирования ДНК является одним из основных биомаркеров для определения биологического возраста, который не всегда совпадает с хронологическим. Благодаря этой информации было разработано несколько эпигенетических часов, на которые опираются исследователи для определения старения. Метилирование ДНК - это процесс, который регулирует экспрессию генов, то есть включает или выключает их без изменения самого генетического кода», - объясняет Чой, первый автор исследования, опубликованного в Science Advances. «Было показано, что стрессовые факторы окружающей среды, такие как жара, загрязнение воздуха и психологический стресс, влияют на структуру метилирования ДНК», - добавляет она. Но в случае с температурой то, что известно, получено из экспериментов с различными лабораторными организмами, от нематод, таких как C. elegans, до классических мышей. «В случае с жарой длительное воздействие может вызвать физиологические стрессовые реакции, такие как воспаление и окислительный стресс, которые, в свою очередь, могут привести к изменениям в метилировании ДНК», - добавляет она. «Изучив паттерны метилирования в крови пожилых людей с тремя различными эпигенетическими часами, исследователи поместили каждого из участников на карту Соединенных Штатов с данными о температуре и влажности в разные временные промежутки - от нескольких недель до каждой серии заборов крови до нескольких месяцев. Наше исследование показало, что пожилые люди, живущие в районах с очень жаркими днями, демонстрировали более быстрое биологическое старение по сравнению с теми, кто жил в более прохладных районах», - пишет Чой в своем электронном письме. Если взглянуть на карту исследования, то сразу бросается в глаза, что большинство округов, где наблюдались высокие температуры, сосредоточены на юго-востоке США, где расположены Флорида, южная часть бассейна Миссисипи, большая часть Техаса и мексиканская граница. Именно в этих районах сосредоточены самые старые старики, чей биологический возраст ускоряется. Это эпигенетическое ускорение возраста было связано с повышенным риском хронических заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, диабет и смертность. Однако сама исследовательница напоминает, что «это обсервационное исследование, а значит, мы не можем установить окончательную причинно-следственную связь». Тем не менее, заключает Чой, «наблюдаемая нами связь позволяет предположить, что длительное воздействие экстремальной жары может способствовать ускоренному старению на молекулярном уровне». Доктор Александра Шнайдер, руководитель группы по изучению экологических рисков в Мюнхенском центре Гельмгольца (Германия), не принимала участия в работе Чоя и Эйлшира, но провела собственное исследование, опубликованное в 2023 году. В нем они впервые обнаружили связь между среднесрочным воздействием тепла и эпигенетическим ускорением возраста. Они проанализировали метилирование ДНК 3500 жителей города Аугсбурга и его округа, взяв последовательно образцы крови и соотнеся их с температурой за четыре-восемь недель до взятия образца. Как позже заметили американские исследователи, немецкая команда обнаружила, что чем теплее температура, тем быстрее ускоряется процесс старения». »Методы, использованные в новом исследовании, кажутся мне обоснованными. Для сравнения они используют эпигенетические часы первого, второго и третьего поколения», - пишет Шнайдер в электронном письме о работе Чой и Эйлшира. «Я не удивлен полученными результатами, поскольку в нашем исследовании мы обнаружили сопоставимые эффекты», - добавляет немец, который заключает: „В целом, результаты указывают на то, что эпигенетическое ускорение старения - это процесс, который усиливает часто наблюдаемые ассоциации между высокими температурами и смертностью или возрастными заболеваниями“. «Между немецкой и американской работой исследователи из Национального университета Тайваня опубликовали в апреле 2024 года первую, по их мнению, работу о связи между температурой и метилированием ДНК среди ханьцев (собственно китайцев), составляющих около 20 % населения Земли. В их случае выборка составила чуть более 2000 человек. Как и в предыдущих и последующих работах, они обнаружили корреляцию между теплом и ускоренным биологическим старением. Однако в их случае выборка не ограничивалась пожилыми людьми, а включала участников в возрасте от 20 до 70 лет, что позволяет предположить, что вредное воздействие тепла не ограничивается пожилыми людьми. Доктор Манель Эстеллер, исследователь эпигенетики рака в Фонде Хосе Каррераса, напоминает нам, что хронологический возраст, обозначаемый датой рождения, не обязательно совпадает с биологическим старением, «как показывает старение курильщиков». Что касается жары, то он напоминает, что нет никаких подсказок о том, умрут ли они раньше, «но они уже постарели». Затем он уточняет, что речь идет о воздействии экстремальных температур, о скачках жары. На самом деле два исследования - немецкое и тайваньское - проводились на популяциях, привыкших к умеренным температурам. «Если вы живете в жарком регионе, то у вас есть адаптация, - говорит ученый, - важно то, насколько организм может приспособиться к повышенным температурам». Работа с испанским населением показала относительную адаптацию к жаре, что объясняет, почему сейчас в жаркое лето умирает меньше людей, чем в прошлые десятилетия». Но старение - это уже другой вопрос. Как объясняет Чой, первый автор исследования с пожилыми американцами: «Хотя мы не можем исключить возможность того, что в популяциях, постоянно подвергающихся воздействию высоких температур, происходит определенная степень адаптации, это не обязательно означает, что они не подвержены биологическим издержкам хронического и экстремального воздействия тепла». Как и Эстеллер, ее коллега Хосе Игнасио Мартин-Суберо, исследователь Icrea и руководитель группы биомедицинской эпигеномики в Idibaps в Барселоне, напоминает нам, что «воздействие экстремальной жары не обязательно означает, что вы будете жить меньше, но вы более уязвимы». Эта работа выделяется тем, что вместе с предыдущими она добавляет тепла в «каталог факторов окружающей среды, которые, подобно табаку, старят нас, и знание этого каталога, а также каталога факторов, которые омолаживают нас, позволяет нам принимать решения о том, как мы хотим жить». «Автор Мигель Анхель Криадо»©EL PAÍS, SL»