Современные научные данные свидетельствуют о том, что старение человека происходит не плавно, а скачкообразно. Исследователи выявили две основные волны глубоких возрастных изменений, которые приходятся примерно на 44 и 60 лет. Это открытие помогает объяснить, почему риск развития многих заболеваний резко возрастает именно в эти периоды жизни, а не увеличивается равномерно с годами.
Старение — это комплексный биологический процесс, затрагивающий все системы организма и тесно связанный с развитием таких состояний, как диабет, онкологические, сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания. Однако статистика показывает, что заболеваемость не растет линейно с возрастом. Например, в США распространенность болезней сердца составляет около 40% среди людей 40-59 лет, но резко подскакивает до 75% в группе 60-79 лет. Аналогичные «скачки» наблюдаются и для нейродегенеративных патологий — их частота заметно увеличивается около 40 и 65 лет.
Эти закономерности указывают на нелинейную природу старения. Поэтому для его понимания критически важно изучать молекулярные изменения, происходящие в организме в разные периоды жизни.
Молекулярная карта старения: мультиомиксный подход
Чтобы получить полную картину, ученые из Стэнфордского университета провели масштабное исследование, применив метод мультиомиксного анализа. Этот передовой подход позволяет одновременно изучать изменения на уровне генов (геномика), активности генов (транскриптомика), белков (протеомика), продуктов обмена веществ (метаболомика) и состава микробных сообществ (микробиом).
В исследовании участвовали 108 человек в возрасте от 25 до 75 лет. У них на протяжении нескольких лет регулярно собирали и анализировали биологические образцы. В итоге ученые обработали колоссальный массив данных — более 135 000 различных молекулярных и микробных показателей, что в сумме составило около 250 миллиардов отдельных точек данных.
На иллюстрации представлены ключевые аспекты исследования: демография участников (а), схема сбора многокомпонентных данных (б), график забора образцов (в), молекулы и микроорганизмы, претерпевающие значительные изменения (г), разница в экспрессии между возрастными группами (д), подмножество линейно меняющихся молекул (е) и тепловая карта нелинейных изменений (ж).
Результаты оказались впечатляющими: около 81% изученных молекул и микробов демонстрировали нелинейную динамику. Их уровни резко менялись в определенные возрастные периоды, а не плавно сдвигались год от года. Наиболее значительные перемены были зафиксированы в интервале между 40 и 60 годами.
«Мы меняемся не постепенно, эти изменения действительно внезапны, — пояснил соавтор работы Майкл Снайдер. — Оказывается, около сорока лет — это период больших перемен, и это верно независимо от класса изучаемых молекул».
Обратите внимание: Новое исследование может в конечном итоге подтвердить или отклонить теорию Большого взрыва.
Сорок лет — неожиданный рубеж
Если изменения около 60 лет в целом ожидаемы, то обнаруженный «пик» трансформаций в районе 44 лет стал для ученых сюрпризом. Изначально они предполагали, что это может быть связано с женской менопаузой. Однако аналогичные сдвиги были выявлены и у мужчин того же возраста, что указывает на более универсальные биологические механизмы.
«Могут быть и другие, более важные факторы, влияющие на эти изменения у мужчин и женщин, — отметил ведущий автор исследования Сяотао Шен. — Выявление и изучение этих факторов должно стать приоритетом для будущих исследований».
Четыре типа старения и роль образа жизни
Углубленный анализ данных позволил выделить четыре основных «возрастных типа», которые характеризуют, какие системы организма стареют быстрее у конкретного человека: почечный, печеночный, метаболический и иммунный.
Были обнаружены и конкретные молекулярные сдвиги. У участников в возрасте 40-60 лет значительно снизились уровни молекул, связанных с метаболизмом алкоголя, кофеина и липидов. У людей старше 60 лет уменьшилось количество молекул, отвечающих за углеводный обмен, иммунную регуляцию и функцию почек. При этом маркеры, связанные с сердечно-сосудистыми заболеваниями, а также со старением кожи и мышц, менялись в обеих возрастных группах.
Ученые полагают, что часть этих изменений может быть связана с образом жизни, характерным для данных возрастов. Например, повышенное потребление алкоголя в среднем возрасте может приводить к нарушениям в соответствующих метаболических путях.
Исследователи планируют продолжить работу, чтобы выявить глубинные причины этих нелинейных изменений. Их открытия уже сейчас подчеркивают исключительную важность здорового образа жизни, особенно в период между 40 и 60 годами — во время первой мощной волны возрастной перестройки организма.
«Я твердо верю, что нам следует попытаться скорректировать наш образ жизни, пока мы в добром здравии», — резюмировал Майкл Снайдер.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Исследование показало, что две волны серьезных возрастных изменений происходят в нашем организме в возрасте 44 и 60 лет.