Исследователи из Университета Питтсбурга обнаружили маркеры крови, связанные со здоровым и быстрым старением, что позволяет им предсказывать биологический возраст человека — насколько быстро стареют клетки и органы человека независимо от даты его рождения.
Новое исследование, опубликованное в журнале 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 могут замедлить старение и увеличить продолжительность здоровья, то есть продолжительность времени, в течение которого человек остается здоровым.
«Возраст — это больше, чем просто число», — говорит старший автор Адити Гуркар, доктор философии, доцент кафедры гериатрической медицины в Медицинской школе Питта и член Института старения, совместного предприятия Питта и UPMC. «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 разный биологический возраст. Почему эти два человека с возрастом по-разному? Этот вопрос лежит в основе моих исследований».
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 выполняли простые задания по ходьбе. Поскольку способность ходить является целостным показателем состояния сердечно-сосудистой системы, физической силы и неврологического здоровья, другие исследования показали, что она является единственным лучшим предиктором госпитализации, инвалидности, функционального упадка и смерти у пожилых людей.
Здоровые пожилые люди были в возрасте 75 лет и старше и могли подниматься по лестнице или ходить в течение 15 минут без отдыха, а люди быстрого старения, в возрасте от 65 до 75 лет, должны были отдыхать во время этих испытаний.
По словам Гуркара, это исследование уникально, поскольку люди, быстро стареющие, были хронологически моложе, чем здоровые люди, что позволяет исследователям сосредоточиться на маркерах биологического, а не хронологического старения, в отличие от других исследований, в которых молодые люди сравнивались с пожилыми людьми.
Чтобы определить молекулярный отпечаток биологического старения в образцах крови участников, они провели метаболомику — анализ метаболитов, молекул, которые производятся химическими путями в организме — с образцами крови из двух групп.
«В других исследованиях генетика использовалась для измерения биологического старения, но гены очень статичны: гены, с которыми вы родились, — это гены, с которыми вы умрете», — сказал Гуркар. «Мы решили взглянуть на метаболиты, потому что они динамичны: они меняются в реальном времени, отражая наше текущее состояние здоровья и то, как мы себя чувствуем, и у нас есть возможность влиять на них через наш образ жизни, диету и окружающую среду».
Здоровые и быстро стареющие люди показали четкие различия в своих метаболомах, что указывает на то, что метаболиты в крови могут отражать биологический возраст.
Затем Гуркар и ее команда определили 25 метаболитов, которые они назвали «Метаболическим индексом здорового старения» (HAM). Они обнаружили, что индекс HAM лучше других широко используемых показателей старения, включая индекс слабости, скорость походки и Монреальский тест когнитивной оценки, при различении здоровых и быстро стареющих людей.
Чтобы проверить свой новый индекс, исследователи проанализировали отдельную группу пожилых людей из исследования, проведенного в Висконсине. Индекс HAM правильно предсказал, смогут ли люди ходить на улицу в течение 10 минут, не останавливаясь, с точностью около 68%.
«Мы взяли совершенно другую группу людей из другого географического региона и увидели, что одни и те же метаболиты связаны с биологическим старением», — сказал Гуркар. «Это дает нам уверенность в том, что индекс HAM действительно может предсказать, кто является здоровым пожилым человеком, а кто быстро стареющим».
Используя модель искусственного интеллекта, которая может предсказывать потенциальные факторы биологических особенностей, команда определила три основных метаболита, которые, скорее всего, будут способствовать здоровому старению или способствовать быстрому старению. В будущих исследованиях они планируют углубиться в то, как эти метаболиты и молекулярные пути, которые их производят, способствуют биологическому старению, а также изучить меры, которые могли бы замедлить этот процесс.
Гуркар также планирует провести дополнительные исследования, чтобы оценить, как метаболом молодых людей меняется с течением времени. В конце концов она надеется разработать анализ крови, который мог бы оценить биологический возраст молодых людей или предсказать развитие заболеваний старения у тех, у кого они могут развиться.
«Хотя то, что мы можем прогнозировать биологическое старение пожилых людей , это здорово, но что было бы еще более захватывающим, так это анализ крови, который, например, может сказать кому-то, кому 35 лет, что его биологический возраст больше похож на 45-летний», - сказал Гуркар. «Тогда этот человек мог бы заранее подумать об изменении аспектов своего образа жизни — 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 начать ее лечить», — добавила она. «Но старение происходит не таким образом — речь идет о профилактике. Я думаю, что будущее медицины будет зависеть от раннего выявления того, как кто-то стареет, и разработки персонализированных мер для замедления заболеваний и увеличения продолжительности жизни».
Другими авторами исследования были Шрути Хамсанатан, доктор философии, Тамил Энтонимуту, доктор философии, Дениз Проссер, Анна Локшин, доктор философии, Сьюзан Л. Гринспен, доктор медицинских наук, Нил М. Резник, доктор медицинских наук, Субашан Перера, доктор философии и Сатоши Окава, доктор философии, все из Pitt или UPMC; и Гири Нарасимхан, доктор философии Международного университета Флориды.
