Современные методы протеомики позволяют заглянуть внутрь организма: по составу белков в крови учёные могут «пронести счётчик» по каждому органу и оценить его биологический возраст. Недавнее исследование с участием почти 45 000 человек из базы UK Biobank продемонстрировало, что разные органы стареют с разной скоростью, причём эти биологические часы в отдельных системах почти не коррелируют между собой. Понимание этих различий открывает путь к более точному прогнозу заболеваний и персонализированным стратегиям продления здоровья.
Методы исследования
Учёные проанализировали данные британской базы UK Biobank (участники 40–70 лет), где было измерено около 2 900 белков в плазме крови каждого участника. Сначала отобрали белки, преимущественно синтезируемые в одном из 11 органов (жировая ткань, артерии, мозг, сердце, иммунная система, кишечник, почки, печень, лёгкие, мышцы, поджелудочная железа). Затем при помощи машинного обучения обучили отдельные модели, предсказывающие возраст для каждого органа на основе уровня этих маркёрных белков. Погрешность моделей позволяла выявлять отставание или ускорение старения органа на несколько лет относительно календарного возраста.
Разные темпы старения
Результаты чётко подтвердили: органы стареют неритмично. Так, мозг и иммунная система в среднем старели медленнее, чем, к примеру, почки и мускулатура. Это согласуется с данными более раннего лонгитюдного исследования Whitehall II, где оценки биологического возраста девяти органов (включая сердце, сосуды, печень, иммунитет и мозг) также показали значительную разбросанность: «быстро стареющие» системы с большей вероятностью влекли появление 30 из 45 отслеживаемых заболеваний.
Связь старения органов с заболеваниями
Используя возраст органа, удалось предсказать специфические риски: у тех, чей «сердечный» возраст превышал биологический на несколько лет, чаще диагностировали фибрилляцию предсердий и сердечную недостаточность. У «стареющих» почек и поджелудочной — выше риск хронической болезни почек и сахарного диабета 2‑го типа; у «стареющих» лёгких — хронической обструктивной болезни лёгких; у «стареющих» мозгов — болезни Альцгеймера. В Whitehall II подтвердили, что ускоренное старение почек связано с мультисистемными нарушениями, расширяя картину патогенеза хронических заболеваний.
Роль мозга и иммунной системы в долголетии
Особое внимание уделили «экстремальным агерам» и «экстремальным молодцам» органов. Обнаружилось, что наличие 2–4 «очень старых» органов повышало риск любого из анализируемых заболеваний во много раз. Но ещё ярче проявился эффект «молодых» мозгов и иммунитета: участники с «молодыми» мозгом и иммунной системой имели снижение смертности на 40 % независимо от пола, возраста и генетических факторов (APOE‑генотип). Сравнение с APOE показало, что молодой мозг «защищает» так же, как две копии APOE2, а старый — аналогично наличию одной копии риска APOE4. Эти данные подчёркивают центральную роль мозга как «регулятора долголетия» и подтверждают гипотезу о связи сохранности внеклеточного матрикса мозга и снижении хронического воспаления с продлением жизни.
Влияние образа жизни и лекарств
Исследователи изучили воздействие 18 факторов образа жизни (питание, употребление алкоголя, курение, физическая активность, режим сна), социально‑экономических условий и приёма 137 препаратов. Курение, злоупотребление спиртным, высокая потребность в переработанном мясе, низкий уровень образования и хроническая бессонница ассоциировались с ускоренным старением сразу нескольких органов. Напротив, регулярные интенсивные тренировки, употребление рыбы и птицы, более высокий уровень образования — с более «молодыми» органами. Среди медикаментов выделились ибупрофен, глюкозамин, рыбий жир и мультивитамины, ассоциировавшиеся с замедлением старения как минимум в двух органах. Интересен факт влияния заместительной терапии эстрогенами (Premarin): у женщин, ранняя менопауза сопровождалась ускоренным старением большинства органов, тогда как приёмы эстрогенов «по рецепту» замедляли старение иммунитета, печени и сосудов.
Перспективы и выводы
Модель орган‑специфического старения — это шаг к новой медицине, где по анализу крови можно будет наблюдать «часы» каждого органа и подбирать индивидуальные стратегии поддержания их молодости. В будущем важно уточнить последовательность старения органов, а также глубже изучить половые различия: уже сейчас известно, что у мужчин быстрее стареют почки, иммунная система и кишечник, а у женщин — жировая ткань, артерии и сердце.
Технологии протеомных «часов» в сочетании с нейроскринингом и генетическими маркерами (например, MRI‑данными и GWAS для оценки «brain age») способны перевернуть профилактическую медицину: мы сможем заранее выявлять «запаздывающие» органы и корректировать образ жизни или назначать препараты, чтобы «подтянуть» их биологический возраст.
Таким образом, понимание разницы в темпах старения органов и факторов, на них влияющих, открывает реальные пути к продлению здоровой жизни и снижению бремени хронических заболеваний.