Nova studija otkriva molekularni otisak biološkog starenja

Nova studija otkriva molekularni otisak biološkog starenja

Istraživači Univerziteta u Pitsburgu otkrili su markere zasnovane na krvi povezane sa zdravim i brzim starenjem, omogućavajući im da predvide biološku starost osobe – koliko brzo ćelije i organi osobe stare bez obzira na datum njenog rođenja.

Novo istraživanje, objavljeno u Aging Cell, ukazuje na puteve i jedinjenja koja mogu biti u osnovi biološke starosti, bacajući svetlo na to zašto ljudi različito stare i sugerišući nove ciljeve za intervencije koje bi mogle usporiti starenje i unaprediti zdravlje, dužinu vremena u kojem je osoba zdrava.

„Starost je više od broja“, rekla je viši autor dr Aditi Gurkar, docent gerijatrijske medicine na Pittovoj medicinskoj školi i član Instituta za starenje, zajedničkog preduzeća Pitta i UPMC-a. „Zamislite dvoje ljudi od 65 godina: jedan vozi bicikl na posao i vikendom ide na skijanje, a drugi ne može da se popne uz stepenice. Imaju iste hronološke godine, ali veoma različite biološke godine. Zašto ovo dvoje ljudi drugačije starosti? Ovo pitanje pokreće moje istraživanje.“

Da bi odgovorili na ovo pitanje, Gurkar i njen tim uporedili su 196 starijih osoba koje su klasifikovali kao zdrave ili brze stare prema tome koliko su lako završili jednostavne izazove hodanja. Pošto je sposobnost hodanja holistička mera kardiovaskularne kondicije, fizičke snage i neurološkog zdravlja, druge studije su pokazale da je to najbolji jedini prediktor hospitalizacije, invaliditeta, funkcionalnog pada i smrti kod starijih osoba.

Zdravi ljudi imali su 75 ili više godina i mogli su da se penju uz stepenice ili da hodaju 15 minuta bez odmora, a brzi ljudi, koji su imali od 65 do 75 godina, morali su da se odmaraju tokom ovih izazova.

Prema Gurkaru, ova studija je jedinstvena jer su brzo stari bili hronološki mlađi od zdravih, što je omogućilo istraživačima da se usredsrede na markere biološkog – ne hronološkog – starenja, za razliku od drugih studija koje su upoređivale mlade sa starijim ljudima.

Da bi definisali molekularni otisak biološkog starenja u uzorcima krvi učesnika, oni su izvršili metabolomiku – analizu metabolita, molekula koji se proizvode hemijskim putevima u telu – sa uzorcima krvi iz dve grupe.

„Druge studije su se bavile genetikom kako bi se izmerilo biološko starenje, ali geni su veoma statični: geni sa kojima ste rođeni su geni sa kojima umirete“, rekao je Gurkar. „Odlučili smo da pogledamo metabolite jer su dinamični: menjaju se u realnom vremenu kako bi odražavali naše trenutno zdravlje i kako se osećamo, a mi imamo moć da utičemo na njih kroz naš način života, ishranu i životnu sredinu.“

Zdravi i brzi ljudi pokazali su jasne razlike u svojim metabolomima, što ukazuje da metaboliti u krvi mogu odražavati biološku starost.

Gurkar i njen tim su zatim identifikovali 25 metabolita koje su nazvali indeksom metabolizma zdravog starenja (HAM). Otkrili su da je HAM indeks bolji od drugih uobičajenih metrika starenja – uključujući indeks slabosti, brzinu hoda i test kognitivne procene u Montrealu – u razlikovanju zdravih i brzih ljudi.

Da bi potvrdili svoj novi indeks, istraživači su analizirali odvojenu grupu starijih odraslih iz studije u Viskonsinu. Indeks HAM je tačno predvideo da li bi pojedinci mogli da hodaju napolju 10 minuta bez zaustavljanja sa tačnošću od oko 68%.

„Uzeli smo veoma različitu grupu ljudi iz drugog geografskog regiona i videli smo da su isti metaboliti povezani sa biološkim starenjem“, rekao je Gurkar. „Ovo nam daje uverenje da HAM indeks zaista može da predvidi ko je zdrav i brzo stari.

Koristeći model veštačke inteligencije koji može da predvidi potencijalne pokretače bioloških osobina, tim je identifikovao tri glavna metabolita koji će najverovatnije promovisati zdravo starenje ili pokretati brzo starenje. U budućim istraživanjima planiraju da se upuste u to kako ovi metaboliti i molekularni putevi koji ih proizvode doprinose biološkom starenju i istraže intervencije koje bi mogle da uspore ovaj proces.

Gurkar takođe planira više istraživanja kako bi procenio kako se metabolom mlađih ljudi menja tokom vremena. Na kraju, ona se nada da će razviti test krvi koji bi mogao da proceni biološku starost mladih odraslih ili da predvidi one koji bi mogli da razviju bolesti starenja.

„Iako je sjajno što možemo da predvidimo biološko starenje kod starijih osoba, ono što bi bilo još uzbudljivije je test krvi koji, na primer, može reći nekome ko ima 35 godina da ima biološku starost više kao 45-godišnjak. rekao je Gurkar. „Ta osoba bi tada mogla rano da razmisli o promeni aspekata svog životnog stila – bilo da se radi o poboljšanju njihovog spavanja, ishrane ili režima vežbanja – da bi, nadamo se, preokrenula svoje biološko doba.“

„Danas u medicini imamo tendenciju da čekamo da se problem pojavi pre nego što ga lečimo“, dodala je ona. „Ali starenje ne funkcioniše na taj način – radi se o prevenciji. Mislim da će budućnost medicine biti u tome da se rano sazna kako neko stari i da razvija personalizovane intervencije za odlaganje bolesti i produženje zdravlja.“