ЗОЖ
22 октября, 2024

Жизнь на пике

Вижу статью про критический возраст старения в 44 и 60 лет. Что это значит?

Жизнь на пике

Photo by Vidar Nordli-Mathisen on Unsplash

Четыре года назад мы взяли интервью у Майкла Снайдера — профессора из Стэнфорда, который в течение пяти лет следил за тысячами параметров своего здоровья и обнаружил у себя несколько заболеваний раньше, чем их заметили врачи. С тех пор он провел новый эксперимент: в течение нескольких лет собирал анализы еще у 108 людей от 25 до 75 лет — и недавно опубликовал в журнале Nature Aging статью о пиках старения. 

Снайдер и его коллеги обнаружили, что состав крови и микробиома в организме человека с возрастом изменяются не линейно. Они выделили две точки, в которых кривая жизни «ломается»: 44 года и 60 лет. Что происходит в организме в это время? И можно ли с этим что-то сделать, если вам сейчас, скажем, 59 или 43? 

Что выяснили?

Сначала Снайдер и его коллеги собрали очень много данных. Каждый из 108 участников эксперимента приходил на обследование раз в 3-6 месяцев, и у него брали пробу крови и стула, а еще мазки с кожи, слизистой носа и рта. В среднем добровольцы участвовали в исследовании чуть меньше двух лет, хотя один из них продержался почти семь (не был ли это сам Снайдер?). Но все данные, полученные от одного и того же человека, ученые усреднили, — чтобы перестраховаться от разовых отклонений. У них не было цели следить за индивидуальной динамикой, и каждый испытуемый в итоге оказался одной точкой на графике. 

Всего после обработки анализов у ученых на руках оказалось 246,5 млрд значений. Сюда входит количество бактерий разных родов в микробиоме, а еще целый набор параметров крови: концентрация белков, липидов, микроэлементов и продуктов обмена веществ плюс уровень экспрессии разных генов в лейкоцитах. Оказалось, что подавляющее большинство (больше 80%) параметров изменяются с возрастом. И почти все они (около 84%) делают это нелинейно.

Слева (e) — число параметров крови, значения которых значительно изменились в каждой возрастной группе по сравнению с «базовым уровнем» — группой 25-40 лет. Они выделены цветом. Параметры сгруппированы по категориям (сверху вниз): экспрессия генов, белки, продукты обмена веществ, цитокины (иммунные сигнальные вещества), данные обычного клинического анализа крови, липиды.  Справа (f) — доля параметров, которые с возрастом изменяются линейно. Каждый круг — это все параметры одной категории (белки крови, липиды крови, экспрессия генов и т.д.) Цветом выделена доля тех, которые изменяются линейно. Но большинство оказывается в серой зоне — то есть меняются нелинейно. Источник: Shen et al., 2024
Слева (e) — число параметров крови, значения которых значительно изменились в каждой возрастной группе по сравнению с «базовым уровнем» — группой 25-40 лет. Они выделены цветом. Параметры сгруппированы по категориям (сверху вниз): экспрессия генов, белки, продукты обмена веществ, цитокины (иммунные сигнальные вещества), данные обычного клинического анализа крови, липиды. Справа (f) — доля параметров, которые с возрастом изменяются линейно. Каждый круг — это все параметры одной категории (белки крови, липиды крови, экспрессия генов и т.д.). Цветом выделена доля тех, которые изменяются линейно. Но большинство оказывается в серой зоне — то есть меняются нелинейно. Источник: Shen et al., 2024

Если посмотреть на левую диаграмму, то видно, что не просто значения отдельных параметров, но само число меняющихся параметров с возрастом меняется нелинейно. И некоторые временные периоды выглядят критическими. Так, в 45-50 лет внезапно появляется множество значений, которые отличаются от «базового» уровня 25-40 лет. Особенно среди цитокинов в крови. Потом то же самое происходит еще раз — в 55-60 лет, уже с липидами крови. 

При этом никакой единой «траектории старения», конечно же, нет. У каждого параметра траектория изменений своя. Но их можно сгруппировать в кластеры с похожими траекториями. И три кластера у ученых вышли довольно показательными: там изменения возникают резко после определенного возраста.

Всего кластеров с похожими траекториями получилось 11. Из них в трех динамика очень четкая: значения начинают резко расти или падать, начиная с 60 лет. А кластер 5 получился U-образный: значения падают после 40 и растут после 60. Источник: Shen et al., 2024
Всего кластеров с похожими траекториями получилось 11. Из них в трех динамика очень четкая: значения начинают резко расти или падать, начиная с 60 лет. А кластер 5 получился U-образный: значения падают после 40 и растут после 60. Источник: Shen et al., 2024

Если обобщить все эти «траектории старения», получается вот такая картинка: каждая точка — число параметров, для которых этот возраст оказывается переломным. Судя по этим графикам, для организма в целом переломов существует два: в 44 года и примерно в 60.

Метод тут другой, чем на предыдущих картинках: берем окно в 25 лет (например 25-50), выбираем возраст примерно посередине и сравниваем значения параметра до и после. Затем считаем число параметров, значения которых существенно отличаются, то есть для которых этот возраст переломный. Потом сдвигаем окно на год и снова считаем. Получается вот такая кривая: чем выше значение, тем сильнее в этом возрасте «перелом». Источник: Shen et al., 2024
Метод тут другой, чем на предыдущих картинках: берем окно в 25 лет (например 25-50), выбираем возраст примерно посередине и сравниваем значения параметра до и после. Затем считаем число параметров, значения которых существенно отличаются, то есть для которых этот возраст переломный. Потом сдвигаем окно на год и снова считаем. Получается вот такая кривая: чем выше значение, тем сильнее в этом возрасте «перелом». Источник: Shen et al., 2024

Это новость? 

Снайдер, конечно, не первый, кто заподозрил, что в старении организма можно найти переломный возраст. До него уже выходили похожие работы — вот, например: 

  • У мух где-то в последней трети жизни резко меняется работа кишечника: это легко увидеть, потому что его стенки сразу начинают пропускать сквозь себя краситель. После этого за несколько дней муха умирает. 
  • У мышей таких переломов нашлось больше. Исследователи тоже изучали процессы в их кишечнике, но уже на уровне работы генов, и заметили два значимых перехода: из ранней фазы в среднюю (где-то в 3-9 месяцев жизни) и из средней в позднюю (между 15 и 24 месяцами). При этом во время второго перехода у мышей — и в этом сходство с мухами — начинают гибнуть нейроны в кишечнике, а заодно снижаются когнитивные способности. 
  • У людей немецкие ученые, которые смотрели на работу генов в клетках кожи, выделили целых четыре фазы старения: приблизительно 20-30, 30-50, 50-60 и 60 и больше лет.

Больше всего на исследование Снайдера и коллег похожи две работы 2019 и 2020 года: в обеих ученые измеряли концентрации белков в крови людей возрастом примерно от 20 до 100 лет. В первой работе нашлось три переломных точки: в 34, 60 и 78 лет, из них в 60 лет пик был наименее заметный. Во второй работе пиков увидели только два: примерно в 61 год и в 78.

Пики изменений в предыдущих работах. Слева: Lehallier et al., 2019, справа: Tanaka et al., 2020.
Пики изменений в предыдущих работах. Слева: Lehallier et al., 2019, справа: Tanaka et al., 2020.

В этих исследованиях различается даже количество пиков, хотя датировки похожи. И ни одно из них не совпадает с результатами, которые получились у Снайдера. Хотя перелом в 60-61 год независимо обнаружили во всех трех работах, пик в 44 года вычислил только Снайдер, а третьего пика в 78 лет в его статье, наоборот, нет. Значит ли это, что кто-то из исследователей ошибся? Вовсе не обязательно. Тому, что их результаты не сходятся, может быть по меньшей мере два объяснения. 

Первое — ограничение выборки. В исследовании 2019 года испытуемых было четыре с лишним тысячи, в 2020 году — почти тысяча. У Снайдера — всего 108 человек. Из них только восемь попали в категорию 25-40 лет, а старше 75 и вовсе не было никого. Поэтому неудивительно, что данные по самому раннему пику разнятся с предыдущими работами, а пик в 78 лет заметить не получилось. 

Кроме того, все 108 человек из выборки Снайдера живут и работают в Стэнфорде. И хотя ученые пишут, что постарались соблюсти гендерный и этнический баланс, все равно образ жизни этих людей может заметно отличаться от испытуемых из исследования 2020 года — там все были итальянцы. Например, в выборке Снайдера медианный индекс массы тела 28 — это соответствует избыточному весу (хотя к этому индексу в последнее время много вопросов, да и все участники исследования были здоровы). 

Так что эти добровольцы из Стэнфорда могут оказаться не самыми репрезентативными для человечества в целом. Да и сам Снайдер в одной из предыдущих работ писал про «стареотипы» — ageotypes, индивидуальные траектории старения у людей. Чем меньше выборка, тем больше должен быть вклад этих индивидуальных различий. 

Вторая возможная причина расхождений — в том, что разные группы ученых работали с разными наборами параметров и физиологических показателей. В 2019 и 2020 году исследователей интересовали в основном белки крови, в свежей работе Снайдера — не только белки, но еще продукты обмена веществ, сигнальные небелковые молекулы, экспрессия генов в клетках крови и состав микробиома. Неудивительно, что на разном материале могут получиться разные результаты. И тем более они могут не сойтись с данными по старению кожи или кишечника (это та же проблема, что и с любым маркером биологического возраста; мы рассказывали о ней и в тексте про эпигенетические часы). 

Другое дело, что у Снайдера получилось найти общие закономерности для параметров из разных систем органов. В этом смысле его переломные возрасты выглядят более убедительно, чем у предшественников, — но эта надежность в чем-то компенсируется маленькой выборкой. Так что, похоже, нет смысла гадать, какие именно точки перелома в старении человека правильные, а какие — нет, и на какой конкретно возраст они приходятся. Пока можно только с определенной уверенностью утверждать, что эти точки существуют.

Тогда зачем это исследование нужно? 

Биологи уже довольно давно подозревают, что старение — процесс не линейный. Более того, есть отдельная цифровая теория старения: она предполагает, что старение можно свести к дискретным изменениям в организме человека. Здесь клетки перестали делиться, там развалилось межклеточное вещество, тут началось воспаление. Эти микроизменения складываются в проблемы с работой отдельных органов. А нарушение работы органов собирается в кривую старения, которая со стороны кажется монотонной и непрерывной.

Цифровая теория старения. Дискретные изменения на уровне белков и органелл складываются в изменения состояния клеток, те — в нарушения работы органов, а они, в свою очередь, — в кривую старения человека. Источник: Rando & Wyss-Corey, 2020.
Цифровая теория старения. Дискретные изменения на уровне белков и органелл складываются в изменения состояния клеток, те — в нарушения работы органов, а они, в свою очередь, — в кривую старения человека. Источник: Rando & Wyss-Corey, 2020.

Вопрос в том, на каком уровне искать эти дискретные переходы и с какими конкретными процессами они связаны. Потому что если они действительно существуют, то могут различаться на разных этапах старения. То есть может оказаться, что перелом в возрасте 44 (или 34, или сколько-то еще) лет связан не с теми же механизмами, что и в 60. А если у этих дискретных переходов разные механизмы — то и действовать на них нужно по-разному. Не пытаться подобрать единую таблетку или диету или генную терапию, которые замедляют старение человека в целом, — а действовать прицельно в зависимости от того, какой участок кривой старения в данный момент проходит его организм. 

Снайдер и его коллеги сделали первый шаг к тому, чтобы понять, что это могут быть за механизмы. Для начала они проверили самую очевидную гипотезу: что пик в 44 года соответствует женской менопаузе и объясняется гормональными изменениями. Но нет, оказалось, что у мужской части выборки этот критический возраст тоже есть, а значит, его корни лежат глубже. Тогда ученые посмотрели, с какими механизмами связаны параметры, значения которых резко меняются в этот период. И выяснили, что оба переломных периода связаны со здоровьем сердечно-сосудистой системы, а еще с сократительными белками мышц и обменом кофеина (способность метаболизировать кофеин с возрастом снижается). 

Но были и различия. Так, в 44 года резко изменились параметры, связанные с метаболизмом липидов и алкоголя (правда, сами исследователи замечают, что это может быть вызвано не сдвигами внутри организма, а изменениями в образе жизни — можно допустить, например, что люди в каком-то возрасте просто начинают меньше пить). А в 60 лет меняются параметры, связанные с иммунным ответом, обменом углеводов и работой почек. 

Так что единственное практическое применение, которое пока можно найти работе Снайдера и его коллег, лежит именно в области этих механизмов. Пока ученые выясняют, насколько репрезентативна их выборка и почему их заключения расходятся с результатами коллег, можно рассматривать эти переломные периоды как уязвимые точки организма. И, вне зависимости от того, 43 вам года или 33, обратить особенное внимание на обмен липидов и алкоголя и сердечно-сосудистую систему, а ближе к 60 годам — еще и на иммунитет, потребление углеводов и здоровье почек.

Вы уже оценили материал

Продолжайте читать

Работа
14 ноября, 2024
Книги

Что влияет на вашу карьеру? Проведите анализ

Карьерный консультант Арина Гороховская предлагает вспомнить важнейшие события из рабочей жизни

Карьерный консультант Арина Гороховская предлагает вспомнить важнейшие события из рабочей жизни

Что влияет на вашу карьеру? Проведите анализ

33 способа начать что-то новое

Как преодолеть страх неопределенности и поменять карьеру и жизнь к лучшему

Как преодолеть страх неопределенности и поменять карьеру и жизнь к лучшему

33 способа начать что-то новое
Работа
4 ноября, 2024

Оптимизируем Apple

Пять независимых программ для маков, которые вам очень пригодятся

Пять независимых программ для маков, которые вам очень пригодятся

Оптимизируем Apple