„Jaka jest teoretyczna górna granica wieku ludzi? Liczba krwinek i kroki mogą dać wskazówkę”

Coś w końcu cię dopadnie — może to być rak, cukrzyca lub uderzenie pioruna. Ale co, jeśli w idealnym świecie udałoby ci się uniknąć wszystkich tych nieszczęść, pozbyć się codziennych stresorów, które stopniowo niszczą twoje zdrowie, i naprawdę umrzeć ze "starości"?

Liczne badania wcześniej badały to zagadnienie, a wiele z naszego obecnego zrozumienia złożonej relacji między starzeniem się a zmianami w zmiennych fizjologicznych pochodzi z dużych badań przekrojowych i doprowadziło do zwiększenia dokładności tak zwanych "zegarów biologicznych", które opierają czynniki długowieczności człowieka na markerach krwi, DNA i wzorcach aktywności lokomotorycznej.

Oczywiście, wiele cech charakterystycznych starzenia się - wyczerpanie komórek macierzystych, zmieniona komunikacja międzykomórkowa, zmiany epigenetyczne i niestabilność genomowa - można rozwiązać farmakologicznie. Jednak jeśli naprawdę chcesz żyć dłużej, potrzeba czegoś więcej niż tylko leków i terapii, ponieważ wskaźnik regeneracji z tych cech starzenia się również musi być uwzględniony.

W maju 2021 roku zespół badawczy w Gero, firmie biotechnologicznej z siedzibą w Singapurze, który współpracował z Roswell Park Comprehensive Cancer Center w Buffalo, Nowy Jork, przedstawił wyniki badania dotyczącego związków między starzeniem się a utratą zdolności do regeneracji po codziennych stresorach.

Wyniki badań obejmowały oszacowanie, jak długo człowiek mógłby żyć, gdyby wszystko poszło bez przeszkód, i mogą Cię zaskoczyć.

"Jak długo możesz żyć? Odpowiedź zależy od 'odporności'"

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications, badacz Gero Timothy Pyrkov i jego współpracownicy przyjrzeli się "tempo starzenia się" w dużej grupie osób z USA, Wielkiej Brytanii i Rosji. Oceniali odchylenia w stabilnym zdrowiu poprzez analizę zmian w liczbie krwinek oraz dziennej liczbie kroków, a następnie analizowali te dane według grup wiekowych.

Zarówno w przypadku komórek krwi, jak i liczby kroków, badacze odkryli, że wzorzec był taki sam: wraz z wiekiem czynnik niezwiązany z chorobą powodował przewidywalny spadek zdolności organizmu do przywracania komórek krwi lub chodu do stabilnego poziomu po zakłóceniu. Pyrkov i współpracownicy następnie wykreślili ten stopniowy spadek do punktu, w którym odporność całkowicie zanikała, i uznali to za wiek, w którym nastąpi śmierć.

Rezultat?

„Ekstrapolacja tego trendu sugerowała, że czas powrotu do zdrowia i wariancja dynamicznego wskaźnika stanu organizmu (DOSI) będą jednocześnie się rozchodzić w krytycznym punkcie w wieku 120-150 lat, co odpowiada całkowitej utracie odporności,” napisali autorzy, dodając, że obserwacja ta została potwierdzona przez niezależną analizę właściwości korelacyjnych fluktuacji poziomu aktywności fizycznej w ciągu dnia, które zostały zebrane przez urządzenia noszone na ciele.

Ważne jest, aby zauważyć, że korelacja badaczy była kluczowa dla tego odkrycia. Pomiary takie jak liczba krwinek i ciśnienie krwi mają znany zdrowy zakres, podczas gdy liczba kroków jest unikalna dla każdej osoby. Fakt, że liczba kroków i liczba krwinek wykazywały ten sam spadek w czasie, czyni je rzeczywistym narzędziem do oceny tempa starzenia się.

Co oznacza utrata odporności dla maksymalnej długości życia

Czynniki społeczne również potwierdziły wyniki badania. Czas rekonwalescencji dla 40-latka wynosi około 2 tygodni, ale wydłuża się do 6 tygodni dla 80-latka. Przewidywana utrata odporności, nawet wśród najzdrowszych, może wyjaśniać, dlaczego nie nastąpi ostateczny wzrost tej maksymalnej długości życia, mimo że średnia długość życia stale rośnie (przynajmniej do czasu masowej śmiertelności spowodowanej przez COVID-19).

To również oznacza, że każda interwencja, która nie wpływa na spadek odporności, nie zwiększy skutecznie maksymalnej długości życia - zamiast tego, zaobserwujemy jedynie stopniowy wzrost długowieczności człowieka.

"W związku z tym, nie jest możliwe znaczące przedłużenie życia poprzez zapobieganie lub leczenie chorób bez ingerencji w proces starzenia się, będący główną przyczyną utraty odporności," zauważono w komunikacie prasowym szczegółowo opisującym badanie. "Nie przewidujemy żadnych praw natury, które zabraniałyby takiej interwencji. Dlatego model starzenia się przedstawiony w tej pracy może kierować rozwojem terapii przedłużających życie, mających najsilniejszy możliwy wpływ na długość zdrowego życia."

Nowe spojrzenie na to, jak się starzejemy

Autor badania przedstawił schematyczny diagram swojej interpretacji procesu starzenia się ludzi, gdzie wiek jest przedstawiony w odniesieniu do dynamicznych wskaźników stanu organizmu jako płynna linia oscylująca pomiędzy regeneracją a urazem lub chorobą, przy czym odchylenia między tymi dwoma stanami rosną w miarę jak człowiek traci zdolność do regeneracji po szoku i stresie.

"Daleko od punktu krytycznego (w młodszych latach), zaburzenia stanu organizmu można traktować jako ograniczone do okolic możliwego stabilnego stanu równowagi w basenie energii potencjalnej," napisali w badaniu. "Początkowo dynamiczna stabilność jest zapewniona przez wystarczająco wysoką barierę energii potencjalnej oddzielającą ten basen stabilności od nieuchronnie obecnych dynamicznie niestabilnych obszarów w przestrzeni parametrów fizjologicznych. Stan zdrowia doświadcza stochastycznego odchylenia od metastabilnego stanu równowagi, który jest stopniowo przesuwany w trakcie starzenia się, nawet u osób starzejących się pomyślnie."

W obecności stresu, jak wyjaśnili, utrata odporności prowadzi do destabilizacji stanu zdrowia organizmu. Gdy ochronne bariery zostają przekroczone, stabilność zostaje utracona, "a odchylenia w parametrach fizjologicznych rozwijają się poza kontrolą, prowadząc do wielu chorób, a ostatecznie do śmierci. Koniec okresu zdrowia można zatem postrzegać jako formę przejścia nukleacji, odpowiadającego w naszym przypadku spontanicznemu powstawaniu stanów chorób przewlekłych z fazy metastabilnej (zdrowe organizmy)".

Co zatem proponują autorzy, aby po prostu żyć dłużej? Wskazują na terapie, które miałyby na celu fenotypy związane z kruchością, takie jak stan zapalny. U osób, które są kruche, taka interwencja przyniosłaby trwałe efekty i zmniejszyłaby kruchość, co zwiększyłoby długość życia poza zdrowotny okres życia.

Bibliografia:

1. Levine, M. E. Modelowanie tempa starzenia się: czy szacowany wiek biologiczny może dokładniej przewidywać śmiertelność niż wiek chronologiczny? J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 68, 667–674 (2013).

2. Aleksandr, Z. et al. Identyfikacja 12 loci genetycznych związanych z długością życia człowieka. Commun. Biol. 2, 1–11 (2019).

3. Mitnitski, A. & Rockwood, K. Tempo starzenia się: tempo akumulacji deficytów nie zmienia się w dorosłym okresie życia. Biogerontology 17, 199–204 (2016).

4. Sudlow, C. et al. UK Biobank: otwarte źródło dostępu do identyfikacji przyczyn szerokiego zakresu złożonych chorób wieku średniego i starczego. PLoS Med. 12, e1001779 (2015).

5. Horvath, S. Wiek metylacji DNA tkanek i typów komórek ludzkich. Genome Biol. 14, R115 (2013).

6. Gijzel, S. M. W. et al. Resilience in clinical care: getting a grip on the recovery potential of older adults. J. Am. Geriatr. Soc. 67, 2650–2657 (2019).

7. Lippi, G., Salvagno, G. L. & Guidi, G. C. Szerokość rozkładu czerwonych krwinek jest istotnie związana z wiekiem i płcią. Clin. Chem. Labor. Med. (CCLM) 52, e197–e199 (2014).

8. Levine, M. E. et al. Epigenetyczny biomarker starzenia dla długości życia i zdrowia. Aging (Albany NY) 10, 573 (2018).

9. Avchaciov, K. et al. Identyfikacja biomarkera starzenia opartego na badaniu krwi poprzez głębokie uczenie się trajektorii starzenia w dużych zestawach danych fenotypowych myszy. Preprint w bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.01.23.917286 (2020).

10. Pyrkov, T.V. & Fedichev, P.O. Wiek biologiczny jest uniwersalnym wskaźnikiem starzenia się, stresu i kruchości. W Biomarkers of Human Aging, 23–36 (Springer, 2019).

11. Belsky, D. W. et al. Kwantyfikacja biologicznego starzenia się u młodych dorosłych. Proc. Natl Acad. Sci. 112, E4104–E4110 (2015).

12. Sara, A. Osobiste markery starzenia i typy wiekowe ujawnione przez głębokie profilowanie longitudinalne. Nat. Med. 26, 83–90 (2020).