Editura Alpina Non-Fiction publică cartea în sensul acelor de ceasornic de jurnalista științifică Polina Loseva. TASS publică un extras despre modul în care oamenii de știință caută semne de îmbătrânire în organism.
Editura * Alpina non-fiction *.
Adună-le pe toate
În 2001, a apărut primul „indice de fragilitate”, unul dintre cei mai simpli markeri ai îmbătrânirii. Cercetătorii au testat un eșantion mare de oameni pentru cinci semne de fragilitate: pierderea în greutate neintenționată, rezistența slabă la apăsare, mersul lent, senzația de oboseală și inactivitatea. Cei care se potrivesc cel puțin cu trei criterii, autorii criteriului sunt considerați fragili. Aveau un risc mai mare de sănătate bolnavă, spitalizare și deces. Celor care corespundeau numai uneia sau a două caracteristici li s-a atribuit un statut intermediar de fragilitate. Acest prim criteriu de acest tip nu a permis încă evaluarea riscului exact pentru fiecare dintre subiecți, dar cu ajutorul său a fost deja posibilă măsurarea riscurilor pentru populație în ansamblul său și pentru grupurile sale individuale.
Video promotional:
Mai târziu, pe baza acestei idei, a crescut o întreagă pădure de indici de fragilitate. De atunci, numărul de funcții a devenit semnificativ mai mare și poate ajunge la sute, dar principiul rămâne același. Fiecare caracteristică este un parametru care:
a) este un defect al sănătății (și nu o proprietate a unui stil de viață, cum ar fi fumatul);
b) apare mai des odată cu vârsta;
c) apare cel puțin 1% din populație.
Suma semnelor ar trebui să acopere diferite domenii de activitate ale corpului, adică nu numai starea fizică, ci și sănătatea psihică și psihică a unei persoane. De fapt, acești indici măsoară numărul deficiențelor / rănilor din corpul uman, motiv pentru care sunt uneori numiți indici de defecte. Fiecare din zeci sau sute de trăsături este notată pe o scară de la 0 la 1, iar subiectul primește un scor de fragilitate care crește pe măsură ce corpul îmbătrânește.
Indicele de fragilitate este chintesența abordării medicale a îmbătrânirii, care consideră bătrânețea ca un set de boli legate de vârstă. Prin urmare, astfel de indici sunt adesea folosiți în munca medicală și fac o treabă bună de a prezice, de exemplu, nevoia unei persoane în vârstă pentru îngrijiri intensive. În cazuri rare, aceștia lucrează și pentru tineri, deoarece fiecare defect, fiecare boală legată de vârstă afectează grav rata de supraviețuire a acestora. Cu toate acestea, cu ajutorul lor este dificil să prezici altceva decât riscul de deces, așa că pentru persoanele relativ sănătoase sunt de mică folos. În plus, indicii de fragilitate nu ne spun nimic despre cauza îmbătrânirii și măsoară doar consecințele acesteia.
Cu toate acestea, principiul însuși - de a utiliza nu un singur parametru, ci suma markerilor - este cu siguranță adevărat, deoarece ține cont de eterogenitatea populației. Iar acum cercetătorii încearcă să construiască modele multivariate pentru a estima vârsta biologică.
De exemplu, în studiul american CALERIE, care este dedicat restricției de calorii, oamenii de știință urmăresc 18 semne diferite: de la cantitatea de colesterol și hemoglobină până la sănătatea mucoaselor. Pentru fiecare dintre ei, au construit o curbă de schimbare între 26 și 38 de ani și au construit un model care prezice vârsta biologică bazată pe suma modificărilor din toți parametrii, înmulțiți cu anumiți coeficienți. Încercările de a estima vârsta biologică a fiecărui participant au arătat că populația chiar și a tinerilor este extrem de eterogenă. Potrivit experimentatorilor, vârsta biologică a subiecților, care în conformitate cu pașapoartele lor au 38 de ani, poate fi cuprinsă între 30 și 50 de ani. În acest studiu, este deosebit de important ca oamenii de știință să lucreze cu tineri sănătoși la care riscul de deces sau de dezvoltare a bolilor este aproape imposibil de estimat. Probabil,în viitorul apropiat va apărea un astfel de marker de vârstă complex. Singura întrebare este ce parametri specifici vor fi incluși în ea.
El ne consideră
Ce înseamnă 5, 10 sau chiar 100 de parametri în comparație cu complexitatea organizării corpului uman? Pentru a nu vă face griji cu privire la alegerea celor mai exacti biomarkeri, o serie de oameni de știință folosesc o abordare fundamental diferită pentru calcularea vârstei biologice - inteligența artificială. În ultima perioadă, au existat multe lucrări în care medicii învață rețelele neuronale să diagnostice o mare varietate de boli, deci de ce să nu le aplici la îmbătrânire?
În SUA, acest lucru este realizat de un grup de cercetători condus de savantul Alex Zhavoronkov. Ei antrenează inteligența artificială pe o mare varietate de semne ale îmbătrânirii. De exemplu, în 2018, l-au învățat cum poate măsura vârsta unei persoane de la o fotografie a unui chip. Recunoscând ochiul și pielea din jur, programul a determinat vârsta cu o precizie de doi până la cinci ani. În același timp, cea mai semnificativă caracteristică s-a dovedit a fi ridurile în colțul ochiului: de îndată ce au fost închise în fotografii, pentru rețeaua neuronală, vârstnicii au început să pară copii mici.
În 2019, grupul lui Zhavoronkov a luat analize de sânge. Parametrii pe care i-au măsurat seamănă cu un test biochimic standard: cantitatea de celule diferite din sânge, concentrația de proteine, grăsimi, glucoză și produse metabolice - uree, creatinină (un produs metabolic în mușchi, care este de obicei excretat de rinichi), bilirubină (deșeuri de hemoglobină). Și din nou, inteligența artificială a determinat vârsta subiecților cu o precizie de șase ani.
Pe parcurs, s-a dovedit că, pentru diferite sexe și grupuri etnice, este necesar să se țină seama de un set de markeri diferiți. De exemplu, concentrația de sodiu a jucat un rol important în calcularea vârstei sud-coreenilor, dar nu a depins în mod semnificativ de vârsta europenilor de est. Și aceasta este o altă caracteristică care trebuie avut în vedere atunci când avem de-a face cu vârsta biologică: merită să verificați de fiecare dată pe baza căruia a fost elaborată metoda pentru determinarea acesteia. Ceea ce face ca bătrânul chinez să nu funcționeze neapărat pentru indian.
Următoarea linie sunt microbii. În ciuda faptului că încă nu suntem siguri de cât de diferiți reprezentanți ai microflorei intestinale afectează sănătatea umană, inteligența artificială le-a numărat deja. Comparând numerele relative ale diferitelor tipuri de bacterii din intestinele oamenilor, rețeaua neuronală a învățat să determine vârsta cu o precizie de aproximativ patru ani.
Este interesant faptul că relația anumitor microbi cu determinarea vârstei nu depindea de faptul că erau benefice pentru sănătate sau, dimpotrivă, dăunătoare. În acest sens, bacteriile „prietenoase cu îmbătrânirea” par deosebit de curioase. Aceștia sunt probabil aceiași locuitori intestinali nou dobândiți despre care am vorbit în capitolul „Microbi” și care păstrează diversitatea necesară în cadrul organismului îmbătrânit și mențin inflamația la nivelul dorit. Dar o altă explicație este posibilă și: acești microbi pot fi o reflecție nu atât a bătrâneții, cât și a stilului de viață al generației care a intrat acum la bătrânețe: activitate fizică scăzută, consum mare de zaharuri și alimente procesate. Și dacă acest lucru este adevărat, atunci în viitor, oamenii de știință vor trebui să ajusteze metoda pentru determinarea vârstei, nu numai în funcție de sex sau rasă,dar și din generație și modul său de viață.
Munca de inteligență artificială va lărgi cu siguranță câmpul vizual și va dezvălui ceea ce metodele clasice lipsesc. În același timp, nu toți parametrii măsurați îndeplinesc criteriile pentru biomarkeri. Prin urmare, o rețea neuronală capabilă să determine vârsta unei persoane se dovedește a fi foarte utilă funcțional, dar ridică multe întrebări din punct de vedere biologic.
Care dintre parametrii de care ia în considerare AI sunt cu adevărat importante? Care sunt legate de cauzele îmbătrânirii și care reflectă doar stilul de viață? Acum inteligența artificială este ghidată de un algoritm care ne este de neînțeles și produce predicții neacceptate, precum divinatorul grec. Pentru a obține un motiv pentru a crede previziunile sale, încă trebuie să izolăm și să testăm principalii markeri pe care se bazează.
Dificultăți de conversie
Lista markerilor potențiali ai vârstei biologice nu se încheie aici. Sunt propuse ca candidați resturile de ADN care circulă în sânge, cantitatea de reziduuri de zahăr pe proteinele extracelulare și chiar caracteristicile creierului pe scanări RMN. Un studiu recent a calculat vârsta creierului după cantitatea de oxigen consumată pe unitatea de glucoză. Ruperea glucozei fără participarea oxigenului a fost considerată un semn „copilăresc”, iar respirația completă a oxigenului a fost considerată „adultă”. Această metodă a prezis vârsta cu o precizie de numai 8,5 ani, dar creierele femeilor erau, în medie, cu patru ani mai tinere decât cele ale bărbaților. Există multe astfel de exemple, iar numărul candidaților la biomarker continuă să crească.
Problema este că previziunile lor nu sunt de acord între ele. Și dacă în cadrul fiecărui grup, markerii pot fi aduși în continuare la un numitor comun - de exemplu, toate tipurile de ceasuri epigenetice pot fi calibrate în mod egal - atunci diferențele dintre grupuri rămân profunde. În diferite studii, ele se comportă diferit: în unele studii, ceasurile lui Hannam (dar nu Croat) prezic riscul de abilități mentale reduse și abilități motorii, în alte lucrări, doar ceasurile Croatului sunt asociate cu riscul de boli cardiovasculare și obezitate. În cel de-al treilea studiu, indicele de fragilitate este mult mai precis în determinarea vârstei biologice decât orele de metilare, iar în al patrulea, niciunul dintre markeri nu a fost capabil să prezice suficient de precis niciunul dintre semnele de vârstă.
Poate că ideea este în „specializarea” îngustă a majorității markerilor biologici, care sunt indicative doar în zona „lor”. Concentrațiile lipidice sunt strâns asociate cu obezitatea, RMN-ul creierului - cu inteligență, lungimea telomerilor - cu regenerare ș.a. Dar, dacă este așa, putem judeca riscurile pentru organism în ansamblu în funcție de vârsta unui organ sau sistem de organe?
Strict vorbind, nu suntem siguri că toate părțile corpului uman îmbătrânesc în același ritm și, pentru a vorbi despre acest lucru, trebuie să avem un parametru comun de îmbătrânire pentru toți. De exemplu, epigenetic, majoritatea țesuturilor (deși nu toate) au aproximativ aceeași vârstă, dar numărul de celule senescente din ele este diferit.
În acest sens, este interesant să observăm pacienții care au suferit o transfuzie de sânge sau un transplant de organe - după aceea, în corpul lor se găsesc celule de diferite vârste biologice. Măsurătorile arată că a fi în același corp nu elimină diferența de vârstă. Și dacă donatorul a fost mai tânăr decât primitorul, atunci celulele sale continuă să trăiască în timpul lor, rămânând mai tinere decât țesuturile din jur - cel puțin în funcție de ceasul epigenetic.
Într-un fel sau altul, nu există încă o singură măsură pentru toate organele, la fel cum nu există un singur biomarker potrivit pentru toate experimentele. Fiecare parametru utilizat își rezolvă problema specifică; în unele studii, cercetătorii caută în mod specific markeri separati pentru diferite zone ale vieții corpului. Și aceasta are propria logică: cu cât parametrul este mai specific, cu atât înțelegem mai bine cum se formează și sub influența căruia se poate schimba.
Când încercăm să găsim un marker pentru întregul organism, apare imediat întrebarea: ce măsurăm exact? Telomerele indică dacă celulele sunt gata de divizare, ceasul epigenetic indică cât de bine o celulă își repare ADN-ul sau cât de bine sunt păstrate genele neatinse. Acești doi markeri nu coincid aproape niciodată în previziuni. Poate că acest lucru sugerează că fiecare marker măsoară grosimea propriului pilon de îmbătrânire - și atunci nu are sens să încercați să le legați împreună.
Aceasta este probabil problema biohackerilor, care încearcă să măsoare mulți parametri ai corpului lor și să îi ajusteze la valori „optime”. Există un număr incredibil de markeri și fiecare dintre ei poate însemna nimic (la fel cum fiecare regiune individuală de ADN metilat nu este practic asociată cu vârsta biologică) sau să dea rezultate care nu coincid cu alte predicții. Prin urmare, este puțin probabil ca într-o bună zi să putem găsi un parametru specific care să răspundă tuturor întrebărilor noastre.
Ne găsim la un punct mort: este imposibil să găsim un marker, același pentru toți, iar mulți markeri mai mici sunt încă slab consecvenți unul cu celălalt și nu oferă explicații biologice. Aceasta este aceeași problemă cu care se confruntă luptătorii împotriva îmbătrânirii: se pare că nu mai suntem destinați să deschidem o singură pastilă magică și cu greu este posibil să remediem totul în anumite părți, după cum sugerează Aubrey de Gray. Lista modificărilor pe care le-am compilat în paginile acestei părți nu lasă nicio speranță pentru o reparație ușoară. În următoarea parte vom încerca să găsim un teren de mijloc și să vorbim despre modul în care căutarea cauzelor îmbătrânirii ajută la aflarea a ceea ce se poate face cu acesta și care rețetă pentru „elixirul tinereții” pare cea mai plauzibilă astăzi.
