Možda zamišljamo da starimo postepeno i linearno, iz dana u dan, sedmicu po sedmicu i godinu za godinom. Međutim, novo istraživanje pokazuje da bi starenje moglo biti mnogo složeniji proces, svojevrsni mozaik promjena koje pokreću, između ostalog, hormonalni signali, piše Science Alert.
Nova studija, objavljena u časopisu Nature Aging, analizirala je strukturne promjene u desetinama ljudskih tkiva i pokazala da različiti dijelovi tijela imaju iznenađujuće različite „rasporede“ starenja.
Neka tkiva počinju se ubrzano mijenjati već u tridesetim godinama, dok druga ostaju relativno stabilna sve do perioda oko menopauze kod žena.
Još zanimljivije, brojni organi kao da prolaze kroz dva odvojena perioda ubrzanog starenja.
Drugim riječima, možda ne postoji samo jedan jedinstveni proces starenja koji se istovremeno odvija u cijelom tijelu. Umjesto toga, različiti organi i sistemi mogu imati vlastite vremenske obrasce, dok istovremeno međusobno utječu jedni na druge.
Foto: MagnificIstraživački tim predvodio je računalni biolog Sanju Sinha iz Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institutea u Kaliforniji. Naučnici su razvili računarski sistem pod nazivom PathStAR, koji je korišten za analizu mikroskopske strukture tkiva na rutinskim patološkim snimcima.
Umjesto da sistem pokušava pogoditi koliko osoba ima godina, analizirana je stvarna fizička struktura tkiva i promjene koje se u njima događaju.
Istraživači su analizirali više od 25.000 uzoraka tkiva nakon smrti, prikupljenih od 970 osoba u dobi od 21 do 70 godina. Uzorci su obuhvatili 40 različitih vrsta tkiva.
„To je javno dostupna baza podataka koju koriste stotine istraživačkih grupa, ali gotovo svi koriste molekularne podatke“, rekao je Sinha, govoreći o projektu Genotype-Tissue Expression, za koji su uzorci prikupljeni.
„Postoje deseci terabajta podataka o snimcima koji su gotovo potpuno ostali neiskorišteni.“
Arterije počinju ubrzano stariti već u tridesetim
Arterije su se pokazale kao jedan od dijelova tijela koji među prvima počinju ubrzano stariti.
Njihove najbrže strukturne promjene zabilježene su upravo tokom tridesetih godina života.
To se poklopilo s podacima iz patoloških nalaza koji pokazuju da se u toj deceniji najbrže povećava i rano stvaranje naslaga u arterijama, nakon čega se tempo promjena usporava.
Osobe čije su arterije pokazivale izraženije ubrzano strukturno starenje također su imale veću vjerovatnoću da razviju aterosklerozu, odnosno nakupljanje naslaga unutar arterija koje dovodi do njihovog otvrdnjavanja i sužavanja.
Dakle, iako nam tridesete možda djeluju prerano da bismo razmišljali o „starenju“, čini se da arterije ne čekaju.
Kod žena se velike promjene događaju oko menopauze
Reproduktivni sistem pokazao je sasvim drugačiji obrazac.
Kod žena su maternica i vagina ostajale relativno stabilne tokom ranog odraslog doba, a najveće strukturne promjene zabilježene su početkom i sredinom pedesetih godina, odnosno u periodu oko ulaska u menopauzu.
Promjene su uključivale pojave poput atrofije tkiva i stanjivanja endometrija, unutrašnje sluznice materice, što je u skladu s djelovanjem smanjenja nivoa estrogena.
Foto: FreepikJajnici su, međutim, pokazali još drugačiji obrazac.
Njihovo tkivo nije se mijenjalo ravnomjerno. Umjesto toga, istraživači su zabilježili jedan val strukturnog starenja između 35. i 40. godine, a zatim još jedan između 55. i 60. godine, što odgovara periodu nakon menopauze.
Zanimljivo je da su naučnici ovaj obrazac mogli vidjeti u fizičkoj strukturi tkiva, iako slične analize ekspresije gena i metilacije DNK nisu pokazale ista dva vrhunca.
I drugi organi prolaze kroz dva vala starenja
Sličan obrazac uočen je i kod brojnih drugih organa.
Od 14 tkiva za koja su istraživači mogli pouzdano utvrditi putanje starenja, čak devet je pokazalo takozvano bifazno starenje – dva perioda ubrzanih strukturnih promjena koji su se uglavnom pojavljivali tokom tridesetih i pedesetih godina.
Među njima su bili organi koji na prvi pogled nemaju mnogo veze s reproduktivnim sistemom, uključujući jednjak, želudac, debelo i tanko crijevo.
Kod muškaraca su sličan obrazac pokazali i prostata i testisi.
To sugerira da različiti organi možda ne stare potpuno nezavisno, već da njihovo starenje može biti međusobno povezano.
Osobe kod kojih je zabilježeno ubrzano strukturno starenje debelog crijeva i jednjaka češće su pokazivale sličan obrazac i u prostati.
Međutim, ta povezanost bila je još šira.
„Više od polovine tkiva koje smo proučavali pratilo je strukturno starenje jajnika“, rekao je Sinha.
Zbog toga istraživači smatraju da bi jajnici mogli imati ulogu svojevrsnog „pejsmejkera“ starenja cijelog tijela.
Hormoni bi mogli biti ključ
Jedno od mogućih objašnjenja krije se u hormonima.
Hormoni djeluju kao signalne molekule koje putuju kroz cijelo tijelo i nisu ograničene samo na reproduktivni sistem.
Istraživači su utvrdili da su najveći padovi sposobnosti hormonskog signaliziranja zabilježeni upravo u tkivima probavnog sistema.
To je u skladu s činjenicom da se receptori za estrogen nalaze širom probavnog epitela i da estrogen ima ulogu u održavanju zaštitne sluznične barijere.
Zbog toga nije toliko iznenađujuće što crijeva pokazuju slične obrasce starenja kao materica ili prostata.
Šta se događa kada tkivo ubrzano stari?
U različitim organima ubrzano strukturno starenje imalo je zajedničke karakteristike.
Foto: FreepikIstraživači su istovremeno uočili više upalnih procesa, ali i pad proizvodnje energije, smanjenje proliferacije ćelija te slabljenje sistema koji kontroliraju kvalitet i funkcioniranje ćelija.
Ovakva saznanja jednog dana bi mogla promijeniti način na koji razmišljamo o usporavanju starenja.
Umjesto pokušaja da se „starenje“ tretira kao jedan jedinstveni proces, moguće je da će buduće terapije biti usmjerene na konkretne organe u periodima kada su oni najosjetljiviji.
„Razvojem terapija koje štite reproduktivno starenje vidimo mogućnost zaštite više drugih organa i produženja perioda života provedenog u dobrom zdravlju“, rekao je Sinha.
Ipak, istraživanje ima važna ograničenja
Prije svega, analizirani su uzorci uzeti nakon smrti, pa način na koji je osoba umrla može utjecati na stanje njenog tkiva, posebno kod mlađih ljudi.
Također, istraživači naglašavaju da svaka promjena povezana s godinama ne mora nužno značiti funkcionalno propadanje.
Neke promjene mogu predstavljati prilagođavanje organizma ili jednostavno prirodne varijacije koje nemaju značajan negativan učinak.
Osim toga, istraživanje je koristilo relativno široke dobne intervale, pa nije moguće precizno utvrditi kada tačno kod pojedinca počinju određene promjene.
Ipak, rezultati ukazuju na važan zaključak: ljudsko tijelo vjerovatno nema samo jedan biološki sat koji neumoljivo otkucava.
Moguće je da ih imamo desetine i da svi ne pokazuju isto vrijeme.
Studija je objavljena u časopisu Nature Aging.