Главная » Новости » Геронтологи оценили «срок годности» человеческого организма
29.05.2021

Геронтологи оценили «срок годности» человеческого организма

Предельный срок человеческой жизни может составлять 120-150 лет, заключила группа геронтологов, которые построили модель возрастных изменений на основе разных показателей здоровья человека. Исследователи подсчитали, что с возрастом организму становится все сложнее вернуться в стабильное состояние после колебаний, вызванных стрессом. После 120-150 лет, по их расчетам, стабилизация и вовсе станет невозможной — если только, замечают они, не появится новых лекарств от старения. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Рекордсменом по продолжительности жизни среди людей официально считается француженка Жанна Кальман, которая, судя по документам, умерла в 122 года. И многих геронтологов настораживает, что этому рекорду уже почти 25 лет, в течение которых никому не удалось его побить. А этого можно было бы ожидать — с учетом того, что средняя продолжительность жизни как в мире в целом, так и в развитых странах не прекращает расти.

Объяснить, почему никому не удалось превзойти Жанну Кальман, можно разными способами. Кто-то строит конспирологические теории, согласно которым ее документы — подделка, и никакого рекорда на самом деле не было. Другие же исследователи подозревают, что существует абсолютный максимум для человеческой жизни, «потолок», к которому приблизилась Кальман и который никому не под силу пробить. Они указывают, среди прочего, на то, что максимальная продолжительность жизни людей (то есть величина рекордов) растет гораздо медленнее, чем средняя, и будто бы выходит на плато. Наконец, представители третьей точки зрения не разделяют этого пессимизма и списывают отсутствие рекордов на превратности статистики: сверхдолгожителей слишком мало, и случайные «выбросы» из общей закономерности встречаются слишком редко, чтобы уложиться в стройную кривую.

Группа ученых российского происхождения из Сингапура, России и США под руководством Петра Федичева (Peter Fedichev) попробовала подойти к проблеме с другой стороны. Вместо того чтобы смотреть на максимальную продолжительность жизни современных людей, исследователи попробовали оценить скорость их старения и подсчитать, к какому моменту «срок годности» человека должен в любом случае истечь.

В качестве биологического маркера старения они выбрали концентрацию форменных элементов в крови (Complete Blood Counts, CBC) — простой признак, который измеряют каждый раз, когда человек сдает кровь на анализ. Собрав данные о 471 473 людях из британской базы данных (UK Biobank) и 72 925 участниках американского долгосрочного исследования (NHANES), авторы работы применили к ним метод главных компонент. На выходе они получили три компоненты — соотношения концентрации форменных элементов — и объединили их в индикатор состояния человека (dynamic organism state indicator, DOSI).

Чтобы проверить, что новый биомаркер — DOSI — действительно отражает скорость старения, исследователи проверили, как он изменяется с возрастом. Оказалось, что значение DOSI растет с рождения и до 20 лет, проходит период плато, а после 50 лет начинает снова расти. При этом отклонения от среднего DOSI в популяции встречаются тем чаще, чем больше у людей диагностированных болезней. А у курильщиков DOSI оказался в среднем выше, чем у тех, кто никогда не курил или уже бросил. Все это, заключили авторы работы, показывает, что выведенный ими параметр годится на роль маркера старения.

A — метод анализа принципиальных компонент в применении к анализу крови и траектория старения, построенная на основе полученной модели. В — изменение показателя DOSI у более «хрупких» американцев (красный пунктир) и американцев в целом (красная сплошная линия) в сравнении с весом (синие точки) и предсказаниями, вытекающими из теории роста и развития (синий курсив). С — распределение DOSI в популяции; чем старше когорта, тем больше в ней людей с сильными отклонениями от среднего значения. | Pyrkov et al. / Nature Communications, 2021

Затем они измерили, как DOSI меняется в течение участка жизни конкретных людей. Авторы работы исходили из того, что организм человека можно рассматривать как экосистему и оценить его устойчивость. Поскольку здоровье человека может сильно колебаться в течение жизни — в зависимости от болезней, стрессов или изменения внешних условий — исследователи предположили, что важно не само значение маркера, а скорость, с которой он возвращается к устойчивому значению.

Чтобы оценить, как эта скорость меняется с возрастом, исследователи взяли в работу другой набор данных — результаты анализов 141 мужчины и 266 женщин, которые были относительно здоровы и сдавали кровь в российской лаборатории InVitro не менее 10-20 раз за три года. Оказалось, что время, которое необходимо для затухания колебаний DOSI, увеличивается с возрастом. Таким образом, чем старше становится человек, тем сложнее его организму стабилизироваться после воздействия внешнего или внутреннего стресса. Можно предположить, что рано или поздно организм полностью потеряет способность вернуться в состояние равновесия. Экстраполировав свои данные (в выборке не было людей старше 90 лет), ученые получили порог в 120 лет — после которого равновесие не восстанавливается.

Авторы работы попробовали повторить свои подсчеты и с другим параметром — уровнем физической активности, который они оценивали по данным фитнес-трекеров у 3032 женщин и 1783 мужчин. Тенденция получилась в точности такой же — с той лишь разницей, что предельная продолжительность жизни пришлась на 150 лет.

Скорость релаксации (возвращения к стабильному состоянию) в зависимости от возраста. Красная линия — предсказание на основе анализов крови, синяя – на основе замеров физической активности. | Pyrkov et al. / Nature Communications, 2021

На основании своих подсчетов исследователи сформулировали свое видение старения. Они предложили рассматривать пространство состояний организма как плоскость с двумя бассейнами притяжения (то есть наборами состояний, куда организм стремится прийти). Один бассейн — стабильное здоровье, второй — неустойчивое. Бассейны разделены барьером (аналог энергии активации в химических реакциях), который мешает организм сразу скатиться из первого во второй. Каждый стресс (болезнь, изменение условий) вызывает колебания в состоянии здоровья, которые затухают внутри первого бассейна — до тех пор, пока не окажутся слишком сильными, чтобы перебросить организм в следующий бассейн, где колебания уже не затухают, а приближают его к смерти.

Модель возрастных изменений. А — бассейн стабильного состояния, В — барьер, С — бассейн нестабильного состояния. Черные линии — жизненные траектории двух случайных людей. Белая линия (D) — траектория снижения барьера (старение). | Pyrkov et al. / Nature Communications, 2021

Старение в этой модели — это уменьшение барьера между двумя бассейнами. Чем больше проходит времени, тем проще перебросить организм из состояния, которое легко стабилизировать, в состояние, которое стабилизировать невозможно.

Из этого определения авторы делают два важных вывода. Первый состоит в том, что современные лекарства, которые сейчас используют для борьбы с возрастными болезнями (например, противовоспалительные препараты) будут действовать по-разному в зависимости от возраста. На относительно молодых людей они не будут оказывать заметного влияния (поскольку колебания их состояния затухают быстро), а будут лишь ненадолго откладывать более серьезные проблемы со здоровьем. А на пожилых людей такие лекарства должны действовать лучше и существенно продлевать им жизнь.

В то же время, второй вывод исследователей состоит в том, что пробить «потолок» в 120-150 лет такие лекарства не позволят — поскольку действуют лишь на амплитуду колебаний. Чтобы говорить о радикальном продлении человеческой жизни, заключают авторы статьи, необходимы другие препараты — которые будут действовать на «корень» старения, то есть снижение барьера между стабилизируемым и нестабилизируемым состояниями. Какие именно это могут быть лекарства, авторы не сообщают — только подчеркивают, что их исследование не позволяет сделать вывод о том, какие физиологические процессы обеспечивают этот барьер. Зато в предпоследней фразе статьи авторы многозначительно сообщают о том, что не знают «никаких законов природы», делающих невозможным создание таких лекарств.

Мы уже рассказывали о том, как ученым удалось обратить старение «вспять» — по крайней мере, на уровне эпигенетического возраста. Кроме того, мы писали о том, что некоторые исследователи заметили старение у людей еще на стадии эмбрионов — а затем предположили, что старение начинается все же не сразу после оплодотворения.

Adblock
detector
12 queries in 0,308 seconds.