Rozwój człowieka przez całe życie można postrzegać jako stopniowy ciąg zmian od komórki jajowej do grobu.

Ale jeśli pewnego ranka obudzisz się, spojrzysz w lustro i zaczniesz się zastanawiać, dlaczego nagle stałeś się taki stary, to może to nie jest twoja wyobraźnia.

Według najnowszych badań nad zmianami molekularnymi związanymi ze starzeniem się, u ludzi występują dwa drastyczne spadki formy – jeden średnio w wieku 44 lat, a drugi średnio w wieku 60 lat.

„Nie zmieniamy się po prostu stopniowo na przestrzeni czasu; zdarzają się naprawdę drastyczne zmiany” – mówi genetyk Michael Snyder ze Stanford University, starszy autor badania.

„Okazuje się, że połowa lat 40. to czas dramatycznych zmian, podobnie jak początek lat 60. I to jest prawdą niezależnie od tego, na jaką klasę cząsteczek patrzysz”.

Starzenie się jest złożone i wiąże się ze wzrastającym ryzykiem chorób wszelkiego rodzaju. Snyder i jego współpracownicy badali biologię starzenia się, aby lepiej zrozumieć, jakie zmiany zachodzą i w jaki sposób, aby lepiej łagodzić i leczyć te dolegliwości. W tym celu śledzili grupę 108 dorosłych, którzy oddawali próbki biologiczne co kilka miesięcy przez kilka lat.

Zauważyli, że w niektóre warunkitakie jak choroba Alzheimera i choroba układu krążeniaRyzyko nie wzrasta stopniowo z czasem, lecz gwałtownie wzrasta po osiągnięciu pewnego wieku. Dlatego chcieli przyjrzeć się bliżej biomarkerom starzenia i sprawdzić, czy uda im się zidentyfikować powiązane z nimi zmiany.

Korzystając z próbek od swojej kohorty, naukowcy śledzili różne rodzaje biocząsteczek. Różne badane cząsteczki obejmują RNA, białka, lipidy oraz taksony mikrobiomu jelit, skóry, nosa i jamy ustnej, co daje łącznie 135 239 cech biologicznych.

Każdy uczestnik przesłał średnio 47 próbek w ciągu 626 dni, a uczestnik z najdłuższym stażem przesłał 367 próbek. To bogactwo danych zaowocowało ponad 246 miliardami punktów danych, które następnie badacze przetworzyli, szukając wzorców w zmianach.

Kilka poprzednich badań wykazało nieliniowe zmiany w obfitości cząsteczek, które mogą być powiązane ze starzeniem się u szczurów i ludzi. Badania muszek owocowych, myszy i danio pręgowanego również wskazały na stopniowy proces starzenia się u tych gatunków.

Snyder i jego współpracownicy zauważyli, że na dwóch odrębnych etapach w organizmie człowieka zachodzą bardzo wyraźne zmiany w ilościach wielu różnych rodzajów cząsteczek.

Około 81 procent wszystkich badanych przez nich cząsteczek wykazywało zmiany na jednym lub obu tych etapach. Zmiany osiągnęły szczyt w połowie lat 40. i ponownie na początku lat 60., z nieco innymi profilami.

Szczyt w połowie lat 40. wykazał zmiany w cząsteczkach związanych z metabolizmem lipidów, kofeiny i alkoholu, a także chorobami układu krążenia i dysfunkcjami skóry i mięśni. Szczyt na początku lat 60. był związany z metabolizmem węglowodanów i kofeiny, chorobami układu krążenia, skórą i mięśniami, regulacją odpornościową i funkcją nerek.

Pierwszy szczyt, przypadający na połowę 40. roku życia, to zazwyczaj czas, w którym kobiety zaczynają przechodzić menopauzę lub perimenopauzę, jednak naukowcy wykluczyli to jako główny czynnik: u mężczyzn również w tym samym wieku zachodzą istotne zmiany molekularne.

„Sugeruje to, że chociaż menopauza lub perimenopauza mogą przyczyniać się do zmian obserwowanych u kobiet po 40. roku życia, prawdopodobnie istnieją inne, ważniejsze czynniki wpływające na te zmiany zarówno u mężczyzn, jak i u kobiet” – wyjaśnia metabolomik i główny autor Xiaotao Shen, były pracownik Stanford, obecnie pracujący na Nanyang Technological University w Singapurze.

„Identyfikacja i badanie tych czynników powinno być priorytetem przyszłych badań”.

Naukowcy zauważają, że wielkość ich próby jest dość mała i testowali ograniczoną liczbę osób biologiczny próbek pobranych od osób w wieku od 25 do 70 lat.

Dalsze badania mogą pomóc wniknąć głębiej w to zjawisko, badając je bardziej szczegółowo i na podstawie szerszego spektrum zagadnień, aby lepiej zrozumieć, jak ludzkie ciało zmienia się z biegiem czasu.

Badania zostały opublikowane w Starzenie się natury.