Предсказание биологического возраста отдельных органов позволило детальнее изучить процессы старения

Основным фактором риска различных заболеваний является старение. Люди одного хронологического возраста стареют с разной скоростью, поэтому появилось понятие биологического возраста. Существует несколько подходов к его определению с помощью биомаркеров, включая мультиомиксные данные. Однако до сих пор не было предпринято попыток разделить биомаркеры по биологическим системам организма и предсказывать возраст отдельно для каждой группы органов.

Международная группа ученых провела исследование, в котором впервые был реализован такой подход. В нем приняли участие 4 066 добровольцев, у которых проанализировали 403 параметра, в том числе данные о биохимических анализах, ЭЭГ, ЭГГ, а также информацию о физической подготовке, иммунном репертуаре и кишечной микробиоте.

Полученные биомаркеры ученые разделили на девять категорий: физическая подготовка, микробиота, состояние почек, печени, сердечно-сосудистой и иммунной систем, кожи лица, а также данные о метаболизме и уровне половых гормонов.

Исследователи обнаружили корреляцию между биологическими возрастами, определяемыми по этим категориям. Так, например, биологический возраст системы выработки половых гормонов коррелировал с возрастом почек и иммунной системы. Также была обнаружена отрицательная корреляция между состоянием микробиоты и почек. Большее разнообразие микробиоты было ассоциировано с более молодым кишечником, но отрицательно влияло на возраст почек. С возрастом количество условно-патогенных бактерий и вредных метаболитов в кишечнике увеличивается, что приводит к нарушениям функции почек.

Исследователи выделили две группы людей. Первая группа в общем характеризовалась высокой скоростью старения, а вторая — низкой. Интересно, что люди с ожирением были одинаково представлены в обеих группах. К примеру, часть людей с ожирением характеризовалась наличием «молодой» печени, однако имели физическое состояние, характерное для людей старшего возраста.

Исследователи показали, что биологический возраст для отдельных органов позволяет прогнозировать течение заболеваний. Так, тяжесть неалкогольного жирового гепатоза связана с со скоростью старения печени.

Затем ученые проверили свой подход на базе данных NHANES. Они продемонстрировали, что новая методика позволяет более точно оценивать риски смертности. Исследование показало, что биологический возраст имеет лучшую прогностическую способность, чем хронологический возраст. Ожидаемо, смерть от болезней сердца лучше предсказывали биомаркеры сердечно-сосудистой системы, чем биомаркеры состояния почек или печени.

С помощью GWAS исследователи также изучили генетические аспекты старения в каждой категории. Они обнаружили, что один регион коррелировал со старением всех систем и органов. В этом регионе закодирован главный комплекс гистосовместимости, что позволяет говорить о важной роли иммунной системы в старении организма.

Также ученые оценили прогностическую способность биомаркеров для определения долгожителей в когорте CLHLS (Chinese Longitudinal Healthy Longevity Survey). В эксперименте использовали данные о 2178 долгожителях и 2299 контролях. Все найденные категории позволили предсказать долголетие у человека, однако не очень хорошо. Авторы объясняют это наличием неидентифицированного генетического фактора или влиянием факторов окружающей среды.

По словам авторов, результаты исследования можно применять в том числе для принятия решений в сфере здравоохранения.