Исследование показало что разные органы имеют собственные часы старения

Старение человеческого организма может происходить не равномерно, а несколькими волнами, затрагивающими разные органы в разное время. Новое исследование показало, что многие ткани тела проходят два периода ускоренных структурных изменений — примерно в возрасте 30–40 и 50–60 лет.

Учёные обнаружили, что у организма, вероятно, нет единого универсального «часа старения». Вместо этого разные органы имеют собственные темпы возрастных изменений, а некоторые системы могут влиять на старение других тканей через гормональные сигналы.

Учёные разработали систему анализа PathStAR, которая изучает микроскопические изображения тканей и выявляет изменения их структуры. В отличие от методов, которые пытаются определить биологический возраст по молекулярным признакам, новая система анализировала именно физическую архитектуру тканей.

Исследователи применили PathStAR к более чем 25 000 образцам тканей после смерти, полученным от 970 доноров в возрасте от 21 до 70 лет. В анализ вошли 40 типов тканей из базы данных Genotype-Tissue Expression Project.

Ранее большинство исследований этой базы были сосредоточены на молекулярных данных, однако огромный массив изображений тканей практически не использовался для изучения старения. Одними из первых возрастные изменения показали артерии. Их структура наиболее быстро менялась уже в возрасте около 30 лет.

Этот результат совпал с медицинскими наблюдениями: именно в третьем десятилетии жизни чаще всего ускоряется образование ранних атеросклеротических изменений — накопление бляшек внутри сосудов. У людей, чьи артерии демонстрировали более быстрое структурное старение, также чаще выявлялся атеросклероз.

Репродуктивная система показала другой сценарий. У женщин ткани матки и влагалища оставались относительно стабильными в молодом возрасте, а наиболее заметные изменения происходили в начале и середине 50-х годов, совпадая с переходом к менопаузе.

Учёные обнаружили признаки истончения тканей и изменения эндометрия — внутреннего слоя матки. Эти процессы соответствуют снижению уровня эстрогена, который играет важную роль в поддержании состояния тканей.

Яичники старели иначе. Их структура показывала два выраженных периода ускоренных изменений: первый примерно в возрасте 35–40 лет, а второй — около 55–60 лет, после наступления менопаузы.

Подобная двухфазная картина наблюдалась не только в репродуктивных органах. Из 14 других тканей, для которых удалось построить надёжные возрастные траектории, девять также показали два периода ускоренного структурного старения.

В этот список вошли органы, которые напрямую не связаны с репродуктивной системой: пищевод, желудок, толстая и тонкая кишка. У мужчин похожий двухэтапный процесс наблюдался в предстательной железе и яичках.

Исследователи обнаружили, что ускоренное старение разных тканей часто происходило одновременно. Особенно сильную связь они заметили между изменениями яичников и состоянием других органов.

«Более половины изученных нами тканей следовали структурным изменениям старения яичников, поэтому мы рассматриваем яичники как своеобразный регулятор темпов старения всего организма», — отметил Санжу Синха.

Одним из возможных объяснений могут быть гормоны. Они действуют не только на репродуктивные органы, но и распространяются по всему организму, влияя на различные ткани. Особенно заметные изменения исследователи обнаружили в тканях пищеварительной системы. Они совпадали со снижением активности клеточных процессов, связанных с восстановлением, производством энергии и контролем качества клеток.

Во многих органах ускоренное структурное старение сопровождалось повышением воспалительных процессов и снижением способности тканей поддерживать нормальную работу клеток. Учёные считают, что понимание разных темпов старения органов может изменить подход к борьбе с возрастными заболеваниями.

Вместо попыток замедлить старение всего организма одним методом в будущем может оказаться эффективнее воздействовать на конкретные органы в периоды, когда они наиболее уязвимы. Например, сохранение здоровья репродуктивной системы может потенциально влиять и на состояние других органов, поскольку гормональные изменения оказывают широкое воздействие на организм.

Однако исследователи подчёркивают, что работа имеет ограничения. Все образцы были получены после смерти людей, поэтому состояние тканей могло зависеть от причины смерти и других факторов. Кроме того, не каждое возрастное изменение обязательно означает ухудшение функции органа. Некоторые изменения могут быть адаптацией организма или естественной вариацией.

Также использованные возрастные интервалы были достаточно широкими, поэтому исследование не позволяет определить точный момент начала изменений у конкретного человека. Тем не менее результаты показывают, что старение человека, вероятно, представляет собой не один универсальный процесс, а сложную систему из множества биологических часов, которые работают с разной скоростью.

Исследование опубликовано в журнале Nature Aging.