Nature Aging: в возрасте 40–60 лет происходят масштабные биомолекулярные сдвиги

Новое исследование Стэнфордской медицины показывает, что многие из наших молекул и микроорганизмов резко увеличиваются или уменьшаются в количестве в течение 40 и 60 лет. Статья, описывающая эти результаты, опубликована в журнале Nature Aging.

Исследователи оценили многие тысячи различных молекул у людей в возрасте от 25 до 75 лет, а также их микробиомы — бактерии, вирусы и грибки, которые живут внутри нас и на нашей коже — и обнаружили, что обилие большинства молекул и микробов не меняется постепенно, в хронологическом порядке. Вместо этого мы проходим два периода быстрых изменений в течение нашей жизни, в среднем около 44 и 60 лет. 

«Мы не просто постепенно меняемся с течением времени; есть некоторые действительно резкие изменения», — сказал старший автор исследования Майкл Снайдер. «Оказывается, середина 40-х — это время резких перемен, как и начало 60-х. И это верно независимо от того, на какой класс молекул вы смотрите».

Эти существенные изменения, вероятно, влияют на наше здоровье: количество молекул, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, значительно изменилось в обоих временных точках, а молекулы, связанные с иммунной функцией, изменились у людей в возрасте около 60 лет.

Снайдер и его коллеги были вдохновлены на изучение скорости молекулярных и микробных сдвигов наблюдением, что риск развития многих возрастных заболеваний не увеличивается постепенно с годами. Например, риск болезни Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваний резко возрастает в пожилом возрасте по сравнению с постепенным увеличением риска для лиц моложе 60 лет.

Исследователи использовали данные 108 человек, за которыми они следили, чтобы лучше понять биологию старения. Прошлые открытия этой же группы добровольцев исследования включают открытие четырех различных «возрастных типов», показывающих, что почки, печень, метаболизм и иммунная система людей стареют с разной скоростью у разных людей.

Новое исследование проанализировало участников, которые сдавали кровь и другие биологические образцы каждые несколько месяцев в течение нескольких лет; ученые отслеживали множество различных видов молекул в этих образцах, включая РНК, белки и метаболиты, а также сдвиги в микробиомах участников. Исследователи отслеживали возрастные изменения в более чем 135 000 различных молекулах и микробах, в общей сложности около 250 миллиардов отдельных точек данных.

Они обнаружили, что тысячи молекул и микробов претерпевают изменения в своей численности, либо увеличиваясь, либо уменьшаясь — около 81% всех изученных ими молекул показали нелинейные колебания в количестве, что означает, что они изменялись больше в определенном возрасте, чем в другое время. Когда они искали кластеры молекул с наибольшими изменениями в количестве, они обнаружили, что эти преобразования происходили чаще всего в два периода времени: когда людям было около 45 лет, и когда им было около 60 лет.

Хотя многие исследования были сосредоточены на том, как различные молекулы увеличиваются или уменьшаются по мере того, как мы стареем, и как биологический возраст может отличаться от хронологического возраста, очень немногие рассматривали скорость биологического старения. То, что так много драматических изменений происходит в начале 60-х, возможно, неудивительно, сказал Снайдер, поскольку известно, что многие риски возрастных заболеваний и другие возрастные явления увеличиваются в этот момент жизни.

Большой кластер изменений в середине 40-х годов несколько удивил ученых. Сначала они предположили, что менопауза или перименопауза стали причиной больших изменений у женщин в их исследовании, перекосив всю группу. Но когда они разделили группу исследования по полу, то обнаружили, что сдвиг происходил и у мужчин в середине 40-х годов.

«Это говорит о том, что хотя менопауза или перименопауза могут способствовать изменениям, наблюдаемым у женщин в середине 40-х годов, вероятно, существуют и другие, более значимые факторы, влияющие на эти изменения как у мужчин, так и у женщин. Выявление и изучение этих факторов должно стать приоритетом для будущих исследований», — сказал соавтор исследования Сяотао Шэнь.

У людей в возрасте 40 лет значительные изменения наблюдались в количестве молекул, связанных с алкоголем, кофеином и липидным обменом; сердечно-сосудистыми заболеваниями; а также кожей и мышцами. У людей в возрасте 60 лет изменения были связаны с углеводным и кофеиновым обменом, иммунной регуляцией, функцией почек, сердечно-сосудистыми заболеваниями, а также кожей и мышцами.

Возможно, некоторые из этих изменений могут быть связаны с образом жизни или поведенческими факторами, которые группируются в этих возрастных группах, а не вызваны биологическими факторами, сказал Снайдер. Например, дисфункция метаболизма алкоголя может быть результатом всплеска потребления алкоголя в середине 40-х годов, часто в стрессовый период жизни.

Команда планирует изучить движущие силы этих кластеров изменений. Но каковы бы ни были их причины, существование этих кластеров указывает на необходимость для людей уделять внимание своему здоровью, особенно в возрасте 40 и 60 лет, говорят исследователи. Это может выглядеть как увеличение физических упражнений для защиты сердца и поддержания мышечной массы в обоих возрастах или снижение потребления алкоголя в возрасте 40 лет, поскольку ваша способность метаболизировать алкоголь замедляется.

«Я убежден, что нам следует попытаться скорректировать свой образ жизни, пока мы еще здоровы», — сказал Снайдер.