Сучасні визначення старіння описують його як поступовий, лінійний процес. Але нові дослідження натякають на те, що нам потрібно відмовитися від цього припущення».
Раптово відчули себе старими? Вчені знайшли докази, що замість довгого і поступового занепаду ми старіємо різко, з піками, що припадають на три конкретні періоди нашого життя. Та чи можливо залишатися молодшими щонайдовше?
Етапи старіння
Перші підказки про те, що старіння нелінійне і проходить різкими етапами, з’явилися при вивченні Drosophila melanogaster — маленьких плодових мух.
У 2011 році дослідники з Французького національного інституту охорони здоров’я та медичних досліджень у Парижі виявили, що дрозофіли наприкінці свого природного життя входять у виразну фазу, сигналізуючи про наближення смерті. Годування мух синіми барвниками — для вимірювання рівня їхнього споживання їжі — робило їх синіми. Та мухи ставали синіми лише після досягнення певного віку: у старих плодових мух кишечник стає надто проникним, тому коли вони споживають барвник, він просочується в їхню порожнину тіла, забарвлюючи їх у синій колір. Синій колір і кишкова проникність, що його зумовлювала, є надійним показником того, що муха скоро помре — і дуже скоро. Цей стан також характеризується деякими класичними ознаками дряхлості, зокрема, зниженням спонтанної рухової активності та запасів енергії.
Все це навело науковців на думку, що процес старіння Drosophila melanogaster є двофазним, повільно протікає більшу частину дорослого життя мухи, а потім різко переходить у глибокий стан немічності. Це може пояснюватися тим, що мухи довго витримують накопичення молекулярного ушкодження, оскільки в молодості здатні до регенерації, але потім досягають порогу, який вони більше не можуть перенести.
З того часу подібні процеси спостерігалися й у інших модельних організмах, включаючи нематод і рибок даніо, що вказує на те, що різке старіння є спільною рисою. Й за останні кілька років накопичилися докази того, що люди, як і плодові мухи, переживають подібні різкі ескалації старіння – і, можливо, з подібних причин.
Люди – не виняток
У 2022 році команда з Інституту Wellcome Sanger виявила значну віху в старінні людини – швидку втрату організмом здатності виробляти нові клітини крові – що спостерігається приблизно в 70 років.
До цього моменту у більшості людей є сильна і стабільна популяція від 20 000 до 200 000 гемопоетичних стовбурових клітин, які виробляють нові лейкоцити, еритроцити та тромбоцити. Але після 70 років їхня продукція різко знижується. Це значно підвищує ризик анемії та інших станів, що характеризуються зниженням гемопоезу, а також дисфункцій імунної системи, недостатньої регенерації тканин і гематологічних пухлин. Причина цього різкого колапсу, здається, в тому, що більшість цих гемопоетичних стовбурових клітин піддаються непоправному молекулярному ушкодженню, накопиченому протягом життя.
На думку науковців, це класична точка перелому, коли система зазнає різкого зсуву від одного рівноважного стану до іншого, часто незворотного, після довгого, повільного накопичення тиску. Ця концепція добре відома у фізиці чи екології, але геронтологи хочуть запровадити її в дослідження старіння.
Дійсно, накопичується все більше доказів того, що в багатьох областях і системах організму процеси старіння посилюються після порушення критичних біологічних меж.
Дослідники виявили інші такі точки перелому, багато з яких універсальні для всіх людей — припадають приблизно на той же вік.
Біомаркери та ознаки старіння
Експерименти інших вчених вказують на те, що кров — або, точніше, плазма — містить ключові регулятори старіння.
В одному з нещодавніх досліджень науковці відстежували, як змінюються білки в плазмі протягом життя людини. Вони зібрали кров у 4263 людей віком від 18 до 95 років і виміряли рівень 2 925 білків плазми. Автори очікували побачити з віком поступові, лінійні зміни, але на їхнє здивування, виявилося, що аналізи групувалися в чотири групи по зміні рівня біомаркерів: до 34 років, від 34 до 60 років, від 61 до 78 років і старше 78 років. У межах кожної групи профілі білків були дуже схожими, але в віці 34, 60 і 78 років вони змінювалися надто різко.
Тому автори цієї роботи дійшли до висновку, що люди, здається, переживають три швидких сплески старіння приблизно в 34, 60 і 78 років.
Початок старіння: занадто рано?
А от їхні колеги з Інституту Фріца Ліпманна (Німеччина) вважають, що люди переживають перший швидкий сплеск старіння приблизно в 40 років, який кардинально змінює їхній метаболізм. І це, на жаль, не все: раптовий і драматичний процес старіння, відображений у молекулярних зсувах, також супроводжується прискоренням втрати м’язової маси та погіршенням стану шкіри. Імунні клітини швидко стають дисфункціональними, значно зростає ризик серцево-судинних захворювань і смерті.
Деякі дослідження показують, що такий перший чіткий сплеск старіння згодом повторюється знову, приблизно в 60 і 80 років, спроваджуючись на різким зниженням функції нирок і імунної системи.
Втім, початок старіння може бути також пов’язаний із змінами способу життя та гіподинамією, а це означає, що він зворотній, принаймні частково.