Выявлены два критически важных периода старения у человека

Старение человека — сложный процесс, связанный с различными заболеваниями, такими как сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), диабет, нейродегенеративные заболевания и рак. Старение затрагивает многие молекулы (транскрипты, белки, метаболиты и цитокины), и изучение этих изменений очень важно для понимания механизмов старения и борьбы с сопутствующими заболеваниями.

Известно, что риск заболеваний не повышается с возрастом линейно — он ускоряется в определенные моменты. Например, по данным американских исследователей, распространенность ССЗ составляет 40% в возрасте 40–59 лет, 75% в возрасте 60–79 лет и 86% у людей старше 80 лет. У нейродегенеративных заболеваний тоже есть два критических возраста —40 и 65 лет. В новом исследовании авторы из США использовали мультиомиксный подход и профилировали образцы 108 человек 25–75 лет. Медиана периода наблюдения составила 1,7 года, самый длительный период наблюдения — 6,8 лет. Образцы отбирали каждые 3–6 месяцев. Всего авторы собрали 5405 образцов. Они оценивали транскриптомы, протеомы, метаболомы, цитокины, липидомы, микробиомы кишечника, кожи, рта и носа, чтобы отметить возрастные изменения.

Сильнее всего с возрастом менялись метаболиты, цитокины и микробиом полости рта. Всего авторы идентифицировали 11 кластеров молекулярных траекторий, которые менялись с возрастом. Большая часть менялась нелинейно. Один из кластеров был достаточно стабилен до 60 лет, после чего резко снижался. Два других кластера сильнее всего изменялись в возрасте 55–60 лет. Женщины обычно переживают менопаузу в 45–55 лет, так что исследователи проверили, не влияет ли это на наблюдаемые паттерны. Однако кластеры не различались у мужчин и женщин.

В кластере, который резко менялся в 60 лет, отмечались пути метаболизма фенилаланина. Повышение уровня фенилаланина в плазме ассоциировано с нарушением работы сердца. Также в этом кластере находится хемокин CXCL5, уровень которого повышен при атеросклерозе, маркеры работы почек и уровень глюкозы в крови. Предположительно, это демонстрирует, что риски ССЗ, заболеваний почек и диабета 2 типа повышаются с возрастом, особенно после 60.

Еще один кластер повышался до 50 лет, снижался до 56, после чего значительно не менялся до 75. Сюда относятся транскрипты, связанные с репарацией ДНК и важные для геномной стабильности, экспрессии генов и баланса метаболитов.

Другой подход позволил выделить два пика изменений уровней разнообразных молекул и микроорганизмов, происходящих в организме — в 45 и 65 лет. Такие факторы, как пол и этническая принадлежность, не играли значительной роли. Анализ протеома сдвигал эти пики до 40 и 60 лет.

В 40 лет снижается эффективность метаболизма кофеина, липидов и алкоголя. Также в этот пик включены процессы, влияющие на ССЗ и стабильность кожи. К 60 годам снижается функция иммунитета и почек, а также метаболизм углеводов.

Таким образом, старение идет нелинейно. Мультиомиксное исследование позволило выявить пики и потенциальные волны изменений, которые испытывает организм человека, что может быть полезно для диагностики и принятия превентивных мер.

Если клетка «думает», что у нее избыток нутриентов, старение организма ускоряется