Zegary starzenia pozwalają z dużą precyzją mierzyć wiek biologiczny ludzi. Na wiek biologiczny mogą wpływać czynniki środowiskowe, takie jak palenie tytoniu czy dieta, i dlatego może on odbiegać od wieku chronologicznego, obliczanego na podstawie daty urodzenia. Dokładność tych zegarów starzenia sugeruje, że proces starzenia przebiega zgodnie z ustalonym programem. Naukowcy David Meyer i profesor dr Björn z Klastra Doskonałości „Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases” (CECAD) – interdyscyplinarnej sieci badawczej przy Uniwersytecie w Kolonii – odkryli, że zegary starzenia w rzeczywistości mierzą wzrost zmian stochastycznych (losowych zmian w czasie) zachodzących w komórkach. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „Nature Aging”.

Jak działają biologiczne zegary starzenia

Wraz z wiekiem kontrola procesów zachodzących w naszych komórkach staje się mniej skuteczna, co prowadzi do bardziej stochastycznych wyników. Jest to szczególnie widoczne w gromadzeniu się stochastycznych zmian w metylacji DNA. Metylacja odnosi się do zmian chemicznych wpływających na DNA, czyli elementy budulcowe genomu. Procesy te są w organizmie ściśle regulowane. Jednak w trakcie życia dochodzi do losowych zmian w wzorcach metylacji. Nagromadzenie tych zmian stanowi bardzo dokładny wskaźnik wieku danej osoby.

Utrata kontroli nad komórkami i wzrost zmienności stochastycznej nie ograniczają się do metylacji DNA. Meyer i Schumacher wykazali, że wzrost zmienności stochastycznej może również służyć jako zegar starzenia się w aktywności genów. Korzystając z dostępnych zbiorów danych, naukowcy wykazali, że palenie tytoniu zwiększa losowe zmiany u ludzi, a środki „przeciwstarzeniowe”, takie jak zmniejszenie spożycia kalorii u myszy, zmniejszają zmienność wzorców metylacji. Wykazali również, że szum stochastyczny można nawet odwrócić poprzez przeprogramowanie komórek somatycznych w komórki macierzyste. Naukowcy porównali ludzkie fibroblasty ze skóry, które zostały przeprogramowane w komórki macierzyste i w wyniku tego procesu uległy odmłodzeniu. Wysokie wahania wskazujące na wiek komórek somatycznych zostały faktycznie odwrócone do niskiego szumu stochastycznego charakterystycznego dla młodych komórek macierzystych.

Badacze mają nadzieję, że ich odkrycia dotyczące utraty regulacji i kumulujących się zmian stochastycznych doprowadzą do opracowania nowych metod interwencji, które pozwolą zająć się przyczyną starzenia się, a nawet doprowadzą do odmłodzenia komórek. Jednym z celów takich interwencji mogłaby być naprawa zmian stochastycznych w DNA lub lepsza kontrola ekspresji genów.

Badanie wykazuje związek między siłą mięśni a wiekiem biologicznym

Wybory dotyczące stylu życia, takie jak dieta i palenie tytoniu, a także choroby, przyczyniają się do przyspieszenia wieku biologicznego ponad wiek chronologiczny. Innymi słowy: Twoje ciało starzeje się szybciej niż można by się spodziewać. Po raz pierwszy naukowcy odkryli, że osłabienie mięśni, o czym świadczy siła uścisku dłoni – będąca wskaźnikiem ogólnej siły – jest związane z przyspieszonym wiekiem biologicznym. Im słabsza siła uścisku dłoni, tym wyższy wiek biologiczny – wynika z wyników opublikowanych w czasopiśmie „Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle”. Wyniki uzyskano przy użyciu „zegarów przyspieszenia starzenia” opartych na metylacji DNA, procesie będącym molekularnym biomarkerem i wskaźnikiem tempa starzenia się. Zdaniem naukowców siła uścisku dłoni mogłaby służyć jako narzędzie do wczesnego wykrywania spadku sprawności funkcjonalnej, chorób przewlekłych i przedwczesnej śmiertelności.

Każdy starzeje się w innym tempie. Dlatego dwie osoby w wieku 50 lat mogą mieć różny wiek biologiczny, mimo że są w tym samym wieku. Oznacza to, że różnorodne czynniki wewnętrzne i zewnętrzne spowodowały, że starzeją się one w różnym tempie i są narażone na różne ryzyko chorób oraz przedwczesnej śmierci. Naukowcy z Michigan Medicine pod kierownictwem dr. Marka Petersona, głównego autora badania i profesora nadzwyczajnego medycyny fizycznej i rehabilitacji na Uniwersytecie Michigan, stworzyli model zależności między wiekiem biologicznym a siłą uścisku dłoni u 1 274 osób w średnim wieku i starszych, wykorzystując trzy „zegary przyspieszenia starzenia” ” opartych na metylacji DNA – procesie będącym molekularnym biomarkerem i wskaźnikiem tempa starzenia się. Zegary te zostały pierwotnie opracowane na podstawie różnych badań dotyczących cukrzycy, chorób sercowo-naczyniowych, nowotworów, niepełnosprawności fizycznej, choroby Alzheimera, stanów zapalnych oraz przedwczesnej śmiertelności. Wyniki pokazują, że zarówno u starszych mężczyzn, jak i kobiet zaobserwowano korelację między niższą siłą uścisku dłoni a przyspieszeniem wieku biologicznego we wszystkich zegarach metylacji DNA. Sugeruje to, że utrzymanie siły mięśniowej przez całe życie może chronić przed wieloma powszechnymi chorobami związanymi z wiekiem. Na przykład wiadomo, że palenie tytoniu jest silnym czynnikiem prognostycznym chorób i śmiertelności, ale obecnie staje się jasne, że osłabienie mięśni może stać się nowym „paleniem”.

Siła uścisku dłoni jako czynnik prognostyczny chorób przewlekłych i przedwczesnej śmiertelności

Wcześniejsze badania wykazały już, że niska siła uścisku dłoni jest niezwykle silnym czynnikiem prognostycznym niekorzystnych zdarzeń zdrowotnych. W jednym z badań stwierdzono nawet, że jest ona lepszym czynnikiem prognostycznym zdarzeń sercowo-naczyniowych, takich jak zawały serca, niż ciśnienie skurczowe – parametr kliniczny stosowany do wykrywania chorób serca. Peterson i jego zespół wykazali już wcześniej silny związek między słabością fizyczną a chorobami przewlekłymi i śmiertelnością w różnych populacjach.

Dowody te, w połączeniu z najnowszymi wynikami ich badań, jak stwierdził Peterson, wskazują na możliwość wykorzystania przez lekarzy siły uścisku dłoni jako narzędzia do przesiewania osób pod kątem przyszłego ryzyka pogorszenia sprawności funkcjonalnej, chorób przewlekłych, a nawet przedwczesnej śmiertelności. Badacze twierdzą, że badanie siły uścisku dłoni dałoby możliwość opracowania interwencji, które opóźniają lub zapobiegają wystąpieniu lub postępowi tych niekorzystnych, związanych z wiekiem zdarzeń zdrowotnych. Ponadto, jak powiedział Peterson, badania muszą skupić się na tym, jak styl życia i czynniki behawioralne, takie jak aktywność fizyczna i dieta, mogą wpływać na siłę uścisku dłoni i przyspieszenie procesu starzenia się.