Cilvēka organisms, visticamāk, nenoveco pēc viena kopīga un vienmērīga pulksteņa. Pētījumā, kas publicēts žurnālā Nature Aging, konstatēts, ka dažādi audi un orgāni ar vecumu mainās ļoti atšķirīgos tempos, turklāt daļā audu redzami divi īpaši izteikti paātrinātu pārmaiņu posmi — aptuveni 30 un 50 gadu vecumā.
Pētnieku komanda Kalifornijā izstrādāja skaitļošanas sistēmu PathStAR, lai rutīnas patoloģijas attēlos pētītu audu mikroskopisko uzbūvi. Tā netika apmācīta noteikt cilvēka hronoloģisko vecumu, bet gan analizēja, kā līdz ar gadiem mainās pašu audu fiziskā arhitektūra.
Ar šo metodi tika izvērtēti vairāk nekā 25 000 pēcnāves audu paraugu attēlu no 970 donoriem 21 līdz 70 gadu vecumā. Paraugi aptvēra 40 dažādus audu veidus. Dati iegūti no Genotype-Tissue Expression Project kolekcijas, kuras molekulārie dati līdz šim izmantoti plaši, kamēr apjomīgais attēlu materiāls bijis salīdzinoši maz pētīts.
Artērijas sāk mainīties jau 30 gadu vecumā
Vieni no agrīnajiem “novecotājiem” izrādījās artēriju audi. Visstraujākās strukturālās pārmaiņas tajos tika novērotas 30 gadu vecumā. Tas sakrita ar patoloģijas datiem, kas rāda: tieši šajā dzīves desmitgadē visstraujāk palielinās agrīna pangas veidošanās artērijās, bet vēlāk šis pieaugums kļūst lēnāks.
Cilvēkiem, kuru artērijās strukturālās novecošanas pazīmes bija izteiktākas, biežāk novēroja arī aterosklerozi — stāvokli, kad asinsvadu sieniņās uzkrājas pangas un artērijas kļūst cietākas. Tas nenozīmē, ka ikviens cilvēks 30 gadu vecumā piedzīvo vienādu veselības pasliktināšanos, tomēr rezultāti norāda uz iespējamu paaugstinātas ievainojamības periodu asinsvadiem.
Menopauze un divfāžu pārmaiņas vairākos orgānos
Sieviešu reproduktīvajos orgānos novecošanas grafiks bija īpaši uzskatāms. Dzemde un maksts agrīnā pieaugušā vecumā saglabājās samērā stabilas, taču vislielākās strukturālās izmaiņas tajās parādījās 50 gadu sākumā un vidū — laikā, kas sakrīt ar pāreju uz menopauzi. Tostarp tika novērota audu atrofija un dzemdes gļotādas plānēšana, kas atbilst estrogēna līmeņa samazināšanās ietekmei.
Olnīcās aina bija citāda: tajās pētnieki saskatīja divus pārmaiņu maksimumus — apmēram 35 līdz 40 gadu vecumā un atkārtoti 55 līdz 60 gadu vecumā, jau pēcmenopauzes periodā. Zīmīgi, ka šie divi izteiktie posmi bija redzami audu struktūrā, bet līdzīgas gēnu ekspresijas un DNS metilācijas analīzes tos neatkārtoja.
Līdzīgs divfāžu novecošanas modelis parādījās arī daudzos ar reprodukciju šķietami nesaistītos orgānos. Deviņos no 14 audiem, kuriem pētnieki varēja droši izveidot novecošanas trajektoriju, tika konstatēti divi paātrinātu pārmaiņu periodi, parasti 30 un 50 gadu vecumā. To vidū bija barības vads, kuņģis, resnā un tievā zarna, bet vīriešiem — arī prostata un sēklinieki.
Olnīcas kā iespējamais organisma ritma devējs
Rezultāti liek domāt, ka orgānu novecošana var būt savstarpēji saistīta arī tad, ja tie anatomiski neatrodas līdzās. Piemēram, paātrināta resnās zarnas un barības vada strukturālā novecošana biežāk sakrita ar paātrinātām pārmaiņām prostatā. Vairāk nekā pusei pētīto audu novecošanas gaita sekoja olnīcās redzamajam modelim, tādēļ pētnieki olnīcas raksturo kā iespējamu visa organisma novecošanas “ritma devēju”.
Viens no iespējamiem skaidrojumiem ir hormoni. Tie darbojas kā signālvielas visā ķermenī, ne tikai reproduktīvajos orgānos. Pētījumā visizteiktākā hormonu signālu nodošanas spējas mazināšanās konstatēta kuņģa un zarnu trakta audos. Tas saskan ar zināmo faktu, ka gremošanas epitēlijā ir estrogēna receptori un estrogēns palīdz uzturēt gļotādas aizsargbarjeru.
Dažādos orgānos paātrinātu strukturālo novecošanu raksturoja kopīgas iezīmes: vairāk iekaisuma, kā arī mazāka enerģijas ražošana šūnās, vājāka šūnu vairošanās un kvalitātes kontroles mehānismu pasliktināšanās. Nākotnē tas varētu palīdzēt veidot mērķētākas veselīgas novecošanas stratēģijas — nevis mēģināt ietekmēt visu organismu vienādi, bet noteiktos dzīves posmos vairāk aizsargāt orgānus, kas ir īpaši jutīgi pret pārmaiņām.
Tomēr secinājumi jāvērtē piesardzīgi. Pētījums balstīts uz pēcnāves paraugiem, un īpaši jaunāku cilvēku audu stāvokli varēja ietekmēt nāves cēlonis. Turklāt ne katra ar vecumu saistīta audu pārmaiņa nozīmē funkciju pasliktināšanos — tā var būt arī pielāgošanās vai neitrāla bioloģiska variācija. Plašie vecuma intervāli arī neļauj precīzi noteikt, kurā brīdī pārmaiņas sākas katram individuālam cilvēkam.
Tomēr pētījums nostiprina priekšstatu, ka organismā darbojas nevis viens, bet vairāki bioloģiskie pulksteņi. Un tie visi nerāda vienādu laiku.
Zinātne
Zinātne
Zinātne
Zinātne