Vad är den teoretiska övre åldersgränsen för människor? Antal blodkroppar och fotsteg kan ge en ledtråd
Något kommer att få dig till slut - det kan vara cancer, diabetes eller ett blixtnedslag. Men tänk om du, i en perfekt värld, kunde undvika alla dessa olyckor, göra dig av med de vardagliga stressfaktorer som förvärrar din hälsa och verkligen dö av "ålderdom"?
Många studier har undersökt denna fråga tidigare, och mycket av vår nuvarande förståelse av det komplexa sambandet mellan åldrande och förändringarna i fysiologiska variabler har kommit från stora tvärsnittsstudier och lett till den ökande noggrannheten hos så kallade "biologiska klockor" " som bygger mänskliga livslängdsfaktorer på blodmarkörer, DNA och mönster av rörelseaktivitet.
Naturligtvis kan många av åldrandets kännetecken - stamcellsutmattning, förändrad intercellulär kommunikation, epigenetiska förändringar och genomisk instabilitet - behandlas farmakologiskt. Men om du verkligen vill leva längre krävs det mer än läkemedel och terapier, eftersom återhämtningsgraden från dessa kännetecken för åldrande också måste åtgärdas.
I maj 2021 presenterade ett forskarlag vid Gero, ett bioteknikföretag baserat i Singapore, som arbetade i samarbete med Roswell Park Comprehensive Cancer Center i Buffalo, New York, resultat av en studie av sambanden mellan åldrande och förlust av förmågan att återhämta sig från dessa vardagliga stressorer.
Resultaten av forskningen inkluderade en uppskattning av hur länge en människa skulle kunna leva om allt gick utan problem, och de kan överraska dig.
Hur länge kan du leva? Det svaret beror på "resiliens"
I studien, som publicerades i tidskriften Nature Communications, tittade Gero-forskaren Timothy Pyrkov och hans kollegor på "takten av åldrande" i en stor samling människor från U.S.A. , Storbritannien och Ryssland. De utvärderade avvikelser i stabil hälsa genom att bedöma förändringar i antal blodkroppar och det dagliga antalet steg som togs, och analyserade sedan dessa efter åldersgrupp.
För både blodkroppar och stegräkningar fann forskarna att mönstret var detsamma: när åldern ökade skapade en faktor som inte var förknippad med en sjukdom en förutsägbar nedgång i kroppens förmåga att återföra blodkroppar eller gång till en stabil nivå efter en störning . Pyrkov och kollegor kartlade sedan den inkrementella nedgången till en punkt där motståndskraften försvann helt och tog det som den ålder då döden skulle inträffa.
Resultatet?
"Extrapolering av denna trend antydde att dynamisk organismtillståndsindikator (DOSI) återhämtningstid och varians samtidigt skulle divergera vid en kritisk punkt på 120-150 års ålder som motsvarar en fullständig förlust av motståndskraft," skrev författarna och tillade att observationen bekräftades av en oberoende analys av korrelationsegenskaperna för svängningar i fysisk aktivitetsnivå inom dagen som samlades in av bärbara enheter.
Det är viktigt att notera att forskarnas korrelation var nyckeln till upptäckten. Mätningar såsom antal blodkroppar och blodtryck har ett känt hälsointervall, medan stegräkningar är unika för varje person. Det faktum att steg och blodvärden visade samma minskning över tid gör dem till ett verkligt verktyg för att åldras.
Vad förlusten av motståndskraft betyder för maximal livslängd
Sociala faktorer stödde också studiens resultat. Återhämtningstiderna för en 40-åring är cirka 2 veckor, men det sträcker sig till 6 veckor för en 80-åring. Den förutspådda förlusten av motståndskraft, även bland de som är friskast, kan förklara varför det inte kommer att ske en eventuell ökning av denna maximala livslängd, även om medellivslängderna stadigt ökar (eller åtminstone var de fram till massdödlighetssiffrorna skapade av COVID 19).
Detta betyder också att varje intervention som inte påverkar nedgången i motståndskraft inte heller effektivt kommer att öka den maximala livslängden – istället skulle vi bara se en stegvis ökning av människans livslängd.
"Därför är ingen stark livsförlängning möjlig genom att förebygga eller bota sjukdomar utan avlyssning av åldrandeprocessen, grundorsaken till den underliggande förlusten av motståndskraft," noterade ett pressmeddelande som beskriver studien. "Vi förutser inga naturlagar som förbjuder ett sådant ingrepp. Därför kan den åldrandemodell som presenteras i detta arbete vägleda utvecklingen av livsförlängande terapier med starkast möjliga effekter på hälsan."
En ny titt på hur vi åldras
Studiens författare presenterade ett schematiskt diagram över deras tolkning av hur människor åldras, med ålder kartlagd mot dynamiska organismtillståndsindikatorer som en flytande linje mellan regenerering och skada eller sjukdom, där avvikelserna mellan de två växer när en människa förlorar förmågan att återhämta sig. från chock och stress.
"Långt ifrån den kritiska punkten (vid yngre åldrar) kan störningar av organismens tillstånd ses som begränsade till närheten av ett möjligt stabilt jämviktstillstånd i en potentiell energibassäng", skrev de i studien. "Initialt tillhandahålls den dynamiska stabiliteten av en tillräckligt hög potential energibarriär som separerar denna stabilitetsbassäng från de oundvikligen närvarande dynamiskt instabila regionerna inom utrymmet av fysiologiska parametrar. Ett hälsospanstillstånd upplever stokastisk avvikelse från det metastabila jämviktstillståndet, som gradvis förskjuts under åldrandet även för de framgångsrikt åldrande individerna".
I närvaro av en stress, förklarade de, leder förlusten av motståndskraft till destabilisering av kroppens hälsotillstånd. När skyddsbarriärer korsas, förloras stabiliteten, "och avvikelser i de fysiologiska parametrarna utvecklas bortom kontroll, vilket leder till flera sjukligheter och, så småningom, död. Slutet på hälsospännet kan därför ses som en form av en kärnbildningsövergång, motsvarande i vårt fall till den spontana bildandet av tillstånd av kroniska sjukdomar ur den metastabila fasen (friska organismer)".
Så vad föreslår författarna kan göras för att helt enkelt leva längre? De pekar på terapier som skulle rikta in sig mot svaghetsrelaterade fenotyper som inflammation. Hos dem som är svaga skulle en sådan intervention ge bestående effekter och minska skörheten, vilket skulle öka livslängden utöver hälsospännet.
Referenser:
1. Levine, M. E. Modellering av senescenshastigheten: kan uppskattad biologisk ålder förutsäga dödlighet mer exakt än kronologisk ålder? J. Gerontol. En Biol. Sci. Med. Sci. 68, 667–674 (2013).
2. Aleksandr, Z. et al. Identifiering av 12 genetiska loci associerade med mänsklig hälsa. Commun. Biol. 2, 1–11 (2019).
3. Mitnitski, A. & Rockwood, K. Åldrandehastigheten: graden av ackumulering av underskott förändras inte över den vuxna livslängden. Biogerontology 17, 199–204 (2016).
4. Sudlow, C. et al. Uk biobank: en öppen tillgångsresurs för att identifiera orsakerna till ett brett spektrum av komplexa sjukdomar i medelåldern och ålderdomen. PLoS Med. 12, e1001779 (2015).
5. Horvath, S. DNA-metyleringsålder för mänskliga vävnader och celltyper. Genome Biol. 14, R115 (2013).
6. Gijzel, S.M.W. et al. Resiliens i klinisk vård: få grepp om återhämtningspotentialen hos äldre vuxna. J. Am. Geriatr. Soc. 67, 2650–2657 (2019).
7. Lippi, G., Salvagno, G. L. & Guidi, G. C. Distributionsbredden för röda blodkroppar är signifikant associerad med åldrande och kön. Clin. Chem. Arbetskraft. Med. (CCLM) 52, e197–e199 (2014).
8. Levine, M.E. et al. En epigenetisk biomarkör för åldrande för livslängd och hälsa. Aging (Albany NY) 10, 573 (2018).
9. Avchaciov, K. et al. Identifiering av en blodprovsbaserad biomarkör för åldrande genom djup inlärning av åldrandebanor i stora fenotypiska datamängder av möss. Förtryck på bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.01.23.917286 (2020).
10. Pyrkov, T.V. & Fedichev, P.O. Biologisk ålder är en universell markör för åldrande, stress och svaghet. I Biomarkers of Human Aging, 23–36 (Springer, 2019).
11. Belsky, D.W. et al. Kvantifiering av biologiskt åldrande hos unga vuxna. Proc. Natl Acad. Sci. 112, E4104–E4110 (2015).
12. Sara, A. Personliga åldringsmarkörer och ålderstyper avslöjade genom djup longitudinell profilering. Nat. Med. 26, 83–90 (2020).