Hva er den teoretiske øvre aldersgrensen for mennesker? Blodcelletellinger og skritt kan gi en ledetråd

Noe kommer til å ta deg til slutt — det kan være kreft, diabetes eller et lynnedslag. Men hva om du, i en perfekt verden, kunne unngå alle disse katastrofene, kvitte deg med de daglige stressfaktorene som gradvis tærer på helsen din, og virkelig dø av "alderdom"?

Tallrike studier har undersøkt dette spørsmålet tidligere, og mye av vår nåværende forståelse av det komplekse forholdet mellom aldring og endringer i fysiologiske variabler har kommet fra store tverrsnittsstudier og ført til økt nøyaktighet av såkalte "biologiske klokker" som baserer menneskelige levetidsfaktorer på blodmarkører, DNA og mønstre av bevegelsesaktivitet.

Selvfølgelig kan mange av kjennetegnene ved aldring - stamcelleutmattelse, endret intercellulær kommunikasjon, epigenetiske endringer og genomisk ustabilitet - adresseres farmakologisk. Men hvis du virkelig ønsker å leve lenger, kreves det mer enn medisiner og terapier, fordi restitusjonsraten fra disse aldringstegnene også må adresseres.

I mai 2021 presenterte et forskerteam hos Gero, et bioteknologiselskap basert i Singapore, som arbeidet i samarbeid med Roswell Park Comprehensive Cancer Center i Buffalo, New York, resultatene av en studie om sammenhenger mellom aldring og tap av evnen til å komme seg fra daglige stressfaktorer.

Funnene fra forskningen inkluderte en estimasjon av hvor lenge et menneske kan leve hvis alt går knirkefritt, og de kan overraske deg.

Hvor lenge kan du leve? Det svaret avhenger av 'resiliens'

I studien, som ble publisert i tidsskriftet Nature Communications, undersøkte Gero-forsker Timothy Pyrkov og kolleger "aldringstakten" i en stor samling mennesker fra USA, Storbritannia og Russland. De evaluerte avvik i stabil helse ved å vurdere endringer i blodcelletall og det daglige antallet skritt tatt, og analyserte deretter disse etter aldersgruppe.

For både blodcellene og skrittellingene fant forskerne at mønsteret var det samme: etter hvert som alderen økte, skapte en faktor som ikke var assosiert med en sykdom en forutsigbar nedgang i kroppens evne til å bringe blodceller eller gangart tilbake til et stabilt nivå etter en forstyrrelse. Pyrkov og kolleger kartla deretter denne gradvise nedgangen til det punktet hvor motstandskraften forsvant helt, og tok det som alderen hvor døden ville inntreffe.

Resultatet?

"Ekstrapolering av denne trenden antydet at indikator for dynamisk organisme tilstand (DOSI) gjenopprettingstid og varians samtidig ville divergere ved et kritisk punkt på 120-150 års alder som tilsvarer et fullstendig tap av motstandskraft," skrev forfatterne, og la til at observasjonen ble bekreftet av en uavhengig analyse av korrelasjonsegenskaper for intradagsfluktuasjoner i fysisk aktivitetsnivå som ble samlet inn av bærbare enheter.

Det er viktig å merke seg at forskernes korrelasjon var nøkkelen til funnet. Målinger som blodcelletellinger og blodtrykk har et kjent sunt område, mens antall skritt er unikt for hver person. Det faktum at skritt og blodtellinger viste den samme nedgangen over tid, gjør dem til et reelt verktøy for å måle aldringstakten.

Hva tap av motstandskraft betyr for maksimal levetid

Sosiale faktorer støttet også opp om studiens funn. Restitusjonstiden for en 40-åring er rundt 2 uker, men den strekker seg til 6 uker for en 80-åring. Det forutsagte tapet av motstandskraft, selv blant de som er de sunneste, kan forklare hvorfor det ikke vil være en eventuell økning i denne maksimale levetiden, selv om gjennomsnittlig levetid stadig øker (eller i det minste gjorde det frem til de store dødstallene forårsaket av COVID-19).

Dette betyr også at enhver intervensjon som ikke påvirker nedgangen i motstandskraft, heller ikke vil effektivt øke den maksimale levetiden - i stedet vil vi bare se en inkrementell økning i menneskelig levetid.

"Følgelig er ingen sterk livsforlengelse mulig ved å forhindre eller kurere sykdommer uten å avbryte aldringsprosessen, den underliggende årsaken til tap av motstandskraft," bemerket en pressemelding som beskriver studien. "Vi ser ingen naturlover som forbyr en slik intervensjon. Derfor kan aldringsmodellen presentert i dette arbeidet veilede utviklingen av livsforlengende terapier med de sterkest mulige effektene på helsetiden."

Et nytt syn på hvordan vi eldes

Studiets forfatter presenterte et skjematisk diagram av deres tolkning av hvordan mennesker eldes, med alder kartlagt mot dynamiske indikatorer for organismens tilstand som en flytende linje som beveger seg mellom regenerering og skade eller sykdom, med avvikene mellom de to som øker etter hvert som et menneske mister evnen til å komme seg fra sjokk og stress.

"Langt fra det kritiske punktet (i yngre aldre) kan forstyrrelser i organismens tilstand betraktes som begrenset til nærheten av en mulig stabil likevektstilstand i et potensialenergibasseng," skrev de i studien. "Innledningsvis blir den dynamiske stabiliteten sikret av en tilstrekkelig høy potensialenergibarriere som skiller dette stabilitetsbassenget fra de uunngåelig tilstedeværende dynamisk ustabile områdene i rommet av fysiologiske parametere. En helsetilstand opplever stokastisk avvik fra den metastabile likevektstilstanden, som gradvis forskyves i løpet av aldring, selv for de som eldes vellykket."

I nærvær av stress, forklarte de, fører tap av motstandskraft til destabilisering av kroppens helsetilstand. Når beskyttende barrierer krysses, går stabiliteten tapt, "og avvik i de fysiologiske parameterne utvikler seg utenfor kontroll, noe som fører til flere sykdommer, og til slutt, død. Slutten på helseperioden kan derfor sees på som en form for en nukleasjonsovergang, som i vårt tilfelle tilsvarer den spontane dannelsen av tilstander av kroniske sykdommer ut av den metastabile fasen (friske organismer)".

Så hva foreslår forfatterne kan gjøres for å enkelt leve lenger? De peker på terapier som vil målrette fenotyper assosiert med skrøpelighet, som betennelse. Hos de som er skrøpelige, vil en slik intervensjon gi varige effekter og redusere skrøpelighet, noe som vil øke levetiden utover helsetiden.

Referanser:

1. Levine, M. E. Modellering av aldringshastigheten: kan estimert biologisk alder forutsi dødelighet mer nøyaktig enn kronologisk alder? J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 68, 667–674 (2013).

2. Aleksandr, Z. et al. Identifikasjon av 12 genetiske loci assosiert med menneskelig helselevetid. Commun. Biol. 2, 1–11 (2019).

3. Mitnitski, A. & Rockwood, K. Aldringshastigheten: hastigheten på akkumulering av underskudd endres ikke i løpet av voksenlivet. Biogerontology 17, 199–204 (2016).

4. Sudlow, C. et al. UK Biobank: en åpen tilgangsressurs for å identifisere årsakene til et bredt spekter av komplekse sykdommer i middelalder og alderdom. PLoS Med. 12, e1001779 (2015).

5. Horvath, S. DNA-metyleringsalder for menneskelige vev og celletyper. Genome Biol. 14, R115 (2013).

6. Gijzel, S. M. W. et al. Resiliens i klinisk omsorg: få grep om gjenopprettingspotensialet hos eldre voksne. J. Am. Geriatr. Soc. 67, 2650–2657 (2019).

7. Lippi, G., Salvagno, G. L. & Guidi, G. C. Red blood cell distribution width er betydelig assosiert med aldring og kjønn. Clin. Chem. Labor. Med. (CCLM) 52, e197–e199 (2014).

8. Levine, M. E. et al. En epigenetisk biomarkør for aldring for levetid og helsetid. Aging (Albany NY) 10, 573 (2018).

9. Avchaciov, K. et al. Identifikasjon av en blodprøvebasert biomarkør for aldring gjennom dyp læring av aldringstrajektorier i store fenotypiske datasett av mus. Preprint på bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.01.23.917286 (2020).

10. Pyrkov, T.V. & Fedichev, P.O. Biologisk alder er en universell markør for aldring, stress og skrøpelighet. I Biomarkers of Human Aging, 23–36 (Springer, 2019).

11. Belsky, D. W. et al. Kvantifisering av biologisk aldring hos unge voksne. Proc. Natl Acad. Sci. 112, E4104–E4110 (2015).

12. Sara, A. Personlige aldringsmarkører og aldersprofiler avslørt ved dyp langsgående profilering. Nat. Med. 26, 83–90 (2020).