Точка невозврата: ученые выявили момент, когда старение организма резко ускоряется
Ученые из Китайской академии наук провели масштабное исследование белков в тканях человека и определили ключевой возрастной рубеж, после которого старение резко ускоряется. Исследование опубликовано в журнале Cell.
«Основываясь на изменениях белков, связанных со старением, мы разработали тканеспецифичные протеомные возрастные часы и описали траектории старения на уровне органов. Временной анализ выявил переломный момент в старении около 50 лет, при этом кровеносные сосуды являются тканью, которая стареет рано и особенно подвержена старению», — отмечают авторы исследования.
Старение — это не линейный процесс
Хотя календарный возраст движется вперед равномерно, биологическое старение организма — гораздо более сложная система, основанная на изменениях в протеоме — совокупности всех белков в тканях. Данное исследование дает новую перспективу на то, как именно стареют органы (анатомия) и какие системы уязвимы в первую очередь.
Биоматериал для анализа был собран у 76 человек в возрасте от 14 до 68 лет, умерших от травмы головы. Исследователи детально изучили, как меняется экспрессия белков с возрастом в каждом органе. Было установлено, что наибольшие изменения в протеомах происходят в возрасте от 45 до 55 лет. Это тот самый период, когда тело начинает стареть по-настоящему быстро.
«В совокупности наши результаты закладывают основу для системного понимания старения человека через призму белков», — пишут ученые.
Особенно быстро стареет аорта — главный сосуд, по которому кровь поступает от сердца. Также значительные изменения были зафиксированы в поджелудочной железе и селезенке — органах, связанных с эндокринной и иммунной системами. Все это подтверждает, что протеостаз — баланс синтеза, сворачивания и деградации белков — нарушается с возрастом.
С какими болезнями связано ускоренное старение
Исследователи сопоставили обнаруженные белковые маркеры с известными генами, ассоциированными с заболеваниями. В результате они выявили 48 белков, уровень которых возрастает с возрастом и которые связаны с развитием хронических состояний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, фиброз тканей, жировая болезнь печени и опухоли печени.
То есть старение органов напрямую связано с повышением риска развития болезней и нарушений здоровья — как общих, так и возраст-ассоциированных заболеваний.
Чтобы подтвердить роль одного из белков, выделенного из стареющей аорты, ученые провели эксперимент: они ввели его молодым мышам и понаблюдали за изменениями. Результат оказался однозначным: у животных ухудшилась выносливость, снизилась сила, пропало равновесие, ухудшилась координация движений. Это сопровождалось морфологическими признаками сосудистого старения.
Ранее уже были выявлены два пика старения: около 44 и 60 лет. Новое исследование дополняет эту картину, показывая, что старение — это этапный процесс, затрагивающий разные органы и ткани в разные периоды. Такой подход может стать основой для персонализированной медицины и разработки клинических стратегий, замедляющих старение.
«Наше исследование нацелено на создание всеобъемлющего протеомного атласа, охватывающего весь процесс старения человека на протяжении 50 лет, который позволит выяснить механизмы, лежащие в основе дисбаланса протеостаза в стареющих органах, и выявить как универсальные, так и тканеспецифические закономерности старения», — объясняют авторы.
По словам ученых, эти знания могут способствовать разработке целевых мер по борьбе со старением и возрастными заболеваниями, открывая путь к улучшению здоровья пожилых людей.
