Исследователи Питтсбургского университета обнаружили маркеры на основе крови, связанные со здоровым и быстрым старением, что позволяет им предсказать биологический возраст человека — насколько быстро стареют клетки и органы человека независимо от даты его рождения.
Новое исследование, опубликованное в Aging Cell, указывает на пути и соединения, которые могут лежать в основе биологического возраста, проливая свет на то, почему люди стареют по-разному, и предлагая новые цели для вмешательств, которые могли бы замедлить старение и способствовать продолжительности здоровья, продолжительности времени, в течение которого человек здоров.
Возраст — это больше, чем просто число. Представьте двух людей в возрасте 65 лет: один ездит на работу на велосипеде, а по выходным катается на лыжах, а другой не может подняться по лестнице. У них одинаковый хронологический возраст, но очень разные биологические возрасты. Почему эти два человека стареют по-разному? Этот вопрос является движущей силой моего исследования «.
Адити Гуркар, доктор философии, старший автор, доцент кафедры гериатрической медицины Медицинской школы Питта и член Института старения
Чтобы ответить на этот вопрос, Гуркар и ее команда сравнили 196 пожилых людей, которых они классифицировали как здоровых или быстро стареющих, по тому, насколько легко они справлялись с простыми задачами при ходьбе. Поскольку способность к ходьбе является целостным показателем состояния сердечно-сосудистой системы, физической силы и неврологического здоровья, другие исследования показали, что это единственный наилучший предиктор госпитализации, инвалидности, функционального спада и смерти у пожилых людей.
Люди здорового возраста были 75 лет и старше и могли подняться по лестнице или ходить пешком в течение 15 минут без отдыха, а люди быстрого возраста, которым было от 65 до 75 лет, должны были отдыхать во время этих испытаний.
По словам Гуркара, это исследование уникально, потому что люди быстрого возраста были хронологически моложе здоровых, что позволяет исследователям сосредоточиться на маркерах биологического, а не хронологического старения, в отличие от других исследований, в которых сравнивались молодые люди с пожилыми людьми.
Чтобы определить молекулярный отпечаток биологического старения в образцах крови участников, они провели метаболомику — анализ метаболитов, молекул, которые вырабатываются химическими путями в организме — с образцами крови из двух групп.
«В других исследованиях изучалась генетика для измерения биологического старения, но гены очень статичны: гены, с которыми вы рождаетесь, — это гены, с которыми вы умираете», — сказал Гуркар. «Мы решили изучить метаболиты, потому что они динамичны: они меняются в режиме реального времени, отражая наше текущее состояние здоровья и самочувствие, и у нас есть возможность влиять на них через наш образ жизни, диету и окружающую среду «.
У здоровых людей и лиц с быстрым старением выявлены четкие различия в их метаболомах, что указывает на то, что метаболиты в крови могут отражать биологический возраст.
Гуркар и ее команда затем определили 25 метаболитов, которые они назвали метаболическим индексом здорового старения (HAM). Они обнаружили, что индекс HAM лучше, чем другие широко используемые показатели старения, включая индекс хрупкости, скорость походки и Монреальский когнитивный оценочный тест, позволяет различать здоровых и быстрорастущих людей.
Чтобы подтвердить свой новый индекс, исследователи проанализировали отдельную группу пожилых людей из исследования, проведенного в Висконсине. Индекс HAM правильно предсказал, смогут ли люди выходить на улицу в течение 10 минут без остановки с точностью около 68%.
«Мы взяли совершенно другую когорту людей из другого географического региона и увидели, что одни и те же метаболиты были связаны с биологическим старением», — сказал Гуркар. «Это дает нам уверенность в том, что индекс HAM действительно может предсказать, кто находится в здоровом возрасте, а кто в быстром».
Используя модель искусственного интеллекта, которая может предсказывать потенциальные факторы биологических особенностей, команда определила три основных метаболита, которые, скорее всего, способствуют здоровому старению или ускоряют старение. В будущих исследованиях они планируют изучить, как эти метаболиты и молекулярные пути, которые их вырабатывают, способствуют биологическому старению, и изучить вмешательства, которые могли бы замедлить этот процесс.
Гуркар также планирует провести дополнительные исследования, чтобы оценить, как меняется метаболом молодых людей с течением времени. В конечном итоге она надеется разработать анализ крови, который мог бы определять биологический возраст молодых людей или предсказывать у тех, у кого в дальнейшем могут развиться болезни, связанные со старением.
«Хотя здорово, что мы можем предсказать биологическое старение у пожилых людей, еще более захватывающим был бы анализ крови, который, например, может сказать 35-летнему человеку, что его биологический возраст больше похож на 45-летний», — сказал Гуркар. «Тогда этот человек мог бы подумать об изменении аспектов своего образа жизни на ранней стадии — будь то улучшение сна, диеты или режима физических упражнений — чтобы, как мы надеемся, обратить вспять свой биологический возраст «.
«Сегодня в медицине мы склонны ждать возникновения проблемы, прежде чем лечить ее», — добавила она. «Но старение происходит не таким образом — речь идет о профилактике. Я думаю, что будущее медицины будет заключаться в том, чтобы на ранней стадии узнавать, как человек стареет, и разрабатывать персонализированные вмешательства для отсрочки заболевания и продления срока службы «.
