Нов модел проследява как стареят човешките органи

Екип от китайски учени разработи изчислителна рамка за изследване на стареенето на индивидуално ниво, която позволява прогнозиране на биологичната възраст и проследяване на различните темпове на стареене на отделните органи, предаде „Синхуа“. Стареенето при човека е сложен процес на структурен и функционален упадък, но измерването на различията между отделните хора и определянето на биологичната възраст досега оставаха сериозно предизвикателство.

Изследването е проведено от учени от няколко институции, сред които Институтът по зоология към Китайската академия на науките, Националният център за биоинформация на Китай, четири клинични изследователски центъра и още седем научни организации. Разработката бележи важен пробив, тъй като преминава от описателен към систематичен и количествен анализ на стареенето, което може да отвори път към бъдещи терапии и интервенции.

Екипът е разработил многопластова система за измерване на стареенето чрез събиране на над 240 клинични показателя, комбинирани с различни видове молекулярни данни. Така е създадена цифрова рамка на човешкото стареене, която може да бъде измервана, симулирана и потенциално контролирана.

Системата позволява точно прогнозиране на биологичната възраст, проследяване на неедновременните процеси на стареене в различните органи и откриване на молекули, свързани със стареенето, включително фактори на кръвосъсирването. Това значително разширява възможностите за оценка на биологичното остаряване.

Събраните данни са в основата на трислойна система от „часовници“, използвани за измерване на стареенето. Първото ниво е т.нар. часовник на основния капацитет, който обединява 240 физиологични показателя и отразява общия функционален упадък на организма.

Второто и най-мощно ниво е мултимодалният часовник. Той интегрира различни слоеве молекулярни данни чрез дълбоко машинно обучение. Системата прогнозира хронологичната възраст със средна абсолютна грешка от едва 3,87 години.

Третото ниво включва специализирани часовници за отделни органи — мозък, черен дроб, бели дробове, мускули, кръвоносни съдове и кожа. Те се основават на клинични маркери, плазмени протеини и образна диагностика.

Едно от най-значимите открития е, че органите не стареят едновременно. Черният дроб например достига критична точка на стареене по-рано от мозъка. Анализът разкрива и две основни нелинейни вълни на възрастови промени — едната между 40 и 50 години, а другата между 60 и 70 години, уточнява БГНЕС.

В търсене на причините за тези процеси учените са анализирали плазмени протеини, изследвали са оцветени проби от чернодробна тъкан на донори и са провели експерименти с човешки клетъчни култури и животински модели. Те установили, че натрупването на фактори на кръвосъсирването, произвеждани от черния дроб, е пряк двигател на съдовото и системното стареене.

Проучването откроява и факторите на начина на живот, които влияят върху биологичното стареене. По-високата консумация на плодове, редовният сън и умереното ходене пеша се свързват с по-бавно стареене. Пушенето, недоспиването и прекалено честото хранене обаче се асоциират с ускорено остаряване.