Органы в нашем организме стареют с разной скоростью, вне зависимости от биологического возраста

Количество дней рождения, которые у вас были (или хронологический возраст) теперь, по-видимому, не имеет столь важное значение для оценки состояния здоровья. Результаты нового исследования показали, что органы в нашем теле «стареют» с необычайно разной скоростью, а значит их биологический возраст может расходиться с возрастом на бумаге. Работа, опубликованная в журнале Nature, выявила, что примерно каждый пятый здоровый взрослый старше 50 лет относится к так называемому «экстремальному возрасту» — то есть возрасту, в котором по крайней мере один орган стареет ускоренными темпами по сравнению с остальными. Так, у одного из 60 взрослых было два или более органов, которые быстро старели. В ходе работы исследовательская группа изучала белки, связанные с мозгом, сердцем, иммунной системой и почками. Авторы работы надеются, что полученные результаты помогут разработать специальный анализ крови, который сможет точно определять быстро стареющие органы.

Хронологический и биологический возраст человека

Хронологический и биологический возраст человека могут не совпадать. Все потому, что хронологический возраст – это количество прожитых лет, в то время как биологический возраст относится к возрасту клеток и тканей, а определить его можно основываясь на физиологических данных. Результаты ранее проведенных исследований показали, что для прогнозирования начала заболеваний и смерти лучше всего подходит биологический возраст.

Отметим, что хронологический возраст неизменен – вы родились в определенный день и провели на планете определенное количество времени. К тому же возраст во многом зависит от генетики и находится вне нашего контроля. Так, вы вероятно встречали людей, которые выглядят намного старше или моложе своих лет – их биологический возраст может значительно отличаться от хронологического показателя.

Если человек ведет малоподвижный образ жизни, имеет хронические заболевания или находится в плохом физическом состоянии, его биологический возраст может быть выше.

Результаты ранее проведенных исследований показывают, что на старение организма оказывают влияние внешние факторы, в том числе питание, физическая активность, стресс, вредные привычки и др. Эксперты также отмечают, что влияние на наш биологический возраст оказывает состояние ДНК.

Поскольку биологический возраст может предсказать такие вещи, как, например, риск развития диабета, болезни Альцгеймера и даже смерти, в будущем он может иметь важное значение для врачей. Кроме того, мы сами в некоторой степени можем контролировать старение и даже можем «помолодеть», внося позитивные изменения в свой образ жизни.

Как определить биологический возраст?

Ключом к определению биологического возраста являются изменения в генетическом материале (ДНК), из-за чего исследователи обращают внимание на часть хромосом – теломеры. Напомним, что каждая нить ДНК состоит из хромосом (Х и Y), которые несут в себе всю генетическую информацию, а теломера находится на кончике каждой из хромосом.

Эта небольшая структура, как выяснили ученые, становится короче с течением времени (по мере старения). Таким образом, если ваши теломеры короче, чем у человека, родившегося в одно время с вами, вы биологически старше его.

Используя метод метилирования ДНК ученые могут определить риск развития рака молочной железы и других опасных заболеваний.

Еще одним фактором определения биологического возраста человека является метилирование ДНК – то есть процесс, который «включает» и «выключает» гены. Все потому, что у нас на самом деле гораздо больше генов, чем принято думать и в любой момент времени тот или иной ген может «включится» или «выключиться».

Предположим, у вас есть ген, влияющий на иммунную систему, который экспрессируется с рождения (когда ген «включен», он «экспрессируется»). В какой-то момент вашей жизни из-за загрязнения окружающей среды или болезни он может «выключиться» и вы можете болеть намного чаще или окажетесь предрасположены к определенным хроническим заболеваниям. Это означает, что ваша иммунная система изменилась на генетическом уровне.

Как определить старение органов

В ходе нового исследования, опубликованного в журнале Nature, ученые взяли образцы крови более чем у 5500 здоровых человек, чтобы определить какие органы стареют быстрее других. Для этого они искали белки, происходящие из определенных органов и измеряли их генную активность: когда гены, отвечающие за белок, экспрессировались в четыре раза больше в одном органе, это указывало на его происхождение.

Старение – сложный процесс, по-разному затрагивающий органы

Затем команда измерила концентрацию тысяч белков в капле крови и обнаружила, что почти 900 из них — около 18% измеренных белков — как правило, специфичны для одного органа. Когда концентрация этих белков отличалась от ожидаемой для определенного хронологического возраста, это указывало на ускоренное старение соответствующего органа.

Мы могли бы с достаточной уверенностью сказать, что определенный белок, вероятно, поступает из мозга и каким-то образом попадает в кровь. Более того, если концентрация этого белка изменяется в крови, “вероятно, она также должна изменяться в мозге — и [это] говорит нам кое-что о том, как стареет мозг, – объясняет Тони Висс-Корай, профессор неврологии Стэнфордского университета и соавтор нового исследования.

Сравнивая органоспецифические белки участников исследования, ученые смогли оценить разницу в возрасте — разницу между биологическим и хронологическим возрастом органа. Так, у тех участников эксперимента, у которых наблюдалось ускоренное старение того или иного органа, был повышенный риск развития заболеваний и смертности в течение следующих 15 лет.

Риск развития тех или иных заболеваний зависит от возраста органов

Старение сердца также было сильным предиктором сердечного приступа. Аналогичным образом, ускоренное старение головного мозга и сосудистой системы предсказывало развитие болезни Альцгеймера, а чрезмерное старение почек указывало на риск развития гипертонии и диабета.

Эпигенетические часы

Напомним, что ведущим подходом изучения изменений ДНК для определения возраста тканей являются так называемые “эпигенетические часы” – метод, предложенный Стивом Хорватом из исследовательского стартапа в области биотехнологий Altos Labs. Так как организм человека с течением времени начинает накапливать ДНК-сигнатуры, которые могут указывать, сколько лет клетке или органу, их возраст можно оценить. Вот только эпигенетические часы оценивают возраст всего организма, а не возраст конкретного органа.

Ранее исследователи из Стэнфордского университета разработали “возрастные типы”, которые подразделяют старение на четыре различных пути: почки, печень, иммунную систему и метаболизм. Новое исследование распространяет эти пути старения на большее количество органов и систем организма.

У каждого человека есть два возраста: хронологический и биологический.

Авторы работы ожидают, что их исследование поможет создать простой анализ крови – тест, который мог бы помочь предсказать будущую болезнь и потенциально обратить вспять ускоряющееся старение того или иного органа (или замедлить его).

Новая работа является частью растущей области персонализированной диагностики, которая основана на идее о том, что несколько биологических показателей здоровья органов могут помочь в постановке диагноза и последующего лечения. Анализы крови традиционно используются для выявления разнообразных заболеваний, а диагноз как правило ставится только после того, как в крови обнаружен порог определенных установленных показателей.

Хотя старение неизбежно, увеличение продолжительности жизни в наших руках

Теперь же белковые маркеры становятся более чувствительными, а значит можно обнаружить заболевание до проявления симптомов. И хотя отдельный орган не может рассказать всю историю старения, потому что процессы разрушения взаимосвязаны и оказывают влияние на весь организм, сегодня мы многое понимаем о процессе старения на микроуровне, – говорится в статье.

В конечном итоге каждый орган имеет фундаментальное значение для общего состояния здоровья, а значит уделяя внимание каждому из них можно продлить срок и благополучие собственной жизни.