Стоматологические критерии оценки биологического возраста детей и подростков
Необходимость периодического изучения закономерностей роста и развития детей и подростков определяется изменениями растущего детского организма и его сложным взаимодействием с социальными и биологическими факторами [1, 5].
Для оценки биологического возраста детей и подростков традиционно используют длину, массу тела и окружность грудной клетки, зубную зрелость, половую зрелость, которые сопряжены с уровнем биологической зрелости организма ребенка [2].
При оценке изучаемых показателей с позиций их информационной значимости как критериев биологического возраста установлена статистически сильная прямая связь уровня биологического развития с признаками полового созревания и связь средней степени — с числом прорезавшихся постоянных зубов, что характеризует их как ведущие информационные критерии у детей школьного возраста. Необходимость учета биологического возраста при оценке физического развития диктуется тем, что выявление детей с крайними вариантами развития способствует ранней диагностике заболеваний и состояний «предболезни» [3].
Для определения биологического возраста оценивают каждый критерий, затем суммируют результаты и относят школьника к одной из 3 групп: биологический возраст отстает от паспортного, соответствует ему или опережает его. Смена молочных зубов на постоянные (2-я дентиция) характеризует биологическое развитие организма мальчиков в возрасте от 6 до 13 лет, а девочек — от 5 до 13 лет. Прорезывание передних и боковых групп зубов (первые моляры, центральные резцы, боковые резцы и т.д.) происходит в разном возрасте, наблюдается определенная последовательность прорезывания. Зубы нижней челюсти (НЧ) развиваются несколько раньше, чем верхней челюсти (ВЧ) [4]. Отклонения от нормы сроков прорезывания зубов свидетельствуют об отклонениях в развитии не только зубочелюстной системы, но и организма в целом.
Цель исследования — проанализировать уровень биологической зрелости организма у школьников Нижнего Новгорода с учетом стоматологических критериев биологического возраста.
Материал и методы
Биологический возраст и физическое развитие школьников оценивали генерализирующим методом.
В 2012 г. обследованы 2057 школьников в возрасте от 7 до 17 лет (950 мальчиков и 1107 девочек), обучающихся в 7 общеобразовательных учреждениях Нижнего Новгорода.
Для сравнительного статистического анализа использовали материалы исследований, проведенных в 1980 г., 1992 г., 2002 г. (13 060 обследованных). При проведении антропометрического обследования применялась унифицированная антропометрическая методика. Программа обследования предусматривала измерение и анализ тотальных размеров тела, физиометрических и соматоскопических показателей, в том числе количества и степени прорезывания постоянных зубов. Показатели физического развития оценивались в соответствии с Методическими указаниями «Оценочные таблицы физического развития школьников Нижнего Новгорода» [4].
Результаты обследования заносили в унифицированную Карту изучения состояния здоровья школьника, содержащую 45 параметров, характеризующих морфофункциональное состояние физического развития.
Формирование и обработка базы данных осуществлялись в СУБД FoxPro v.
6.0. Статистическая обработка и анализ данных проведены с использованием прикладных программ Biostat, Statistica v.6.0. Для решения задач исследования применили методы вариационной статистики, методы оценки достоверности результатов (критерий t-Стьюдента, χ2, непараметрические методы статистического анализа).
Результаты и обсуждение
Первый период интенсивного прорезывания постоянных зубов приходится на возраст 6—7 лет, когда прорезываются первые моляры и центральные резцы на ВЧ и НЧ, а на НЧ — еще и боковые резцы. Во 2-м периоде выраженного прорезывания зубов (у мальчиков — с 11 лет, у девочек — с 10 лет) происходит усиленное развитие клыков, первых и вторых премоляров, а у девочек — и появление второго моляра. Смена зубов у девочек происходит несколько быстрее, чем у мальчиков. У мальчиков интенсивный прирост постоянных зубов приходится на возраст 11—12 лет, у девочек — на 10—12 лет.
У ускоренно созревающих школьников (по уровню биологической зрелости) прорезывание зубов смещено на 1 год в ранний возраст, у отстающих в развитии — на 1 год в старший возраст.
Анализ динамики приоритетных критериев биологического развития школьников Нижнего Новгорода за последние 30 лет (1980—2012) выявил замедление прорезывания постоянных зубов у школьников, что является проявлением децелерации развития современных детей и подростков
От 1980 к 2012 г. среднее число прорезавшихся постоянных зубов у мальчиков и девочек всех возрастных групп снизилось. Следует отметить, что большие различия выявлены в возрастной группе 9—11 лет, в которой число прорезавшихся постоянных зубов снизилось на 1—2.
Изменения отдельных критериев биологического развития определяют динамику физического развития и созревания школьников. Анализ тенденций распределения школьников по уровню биологической зрелости показал, что как в 80-х, 90-х годах, так и в XХI столетии подавляющее большинство школьников имели биологический возраст, соответствующий паспортному (рис. 1).Рисунок 1. Динамика распределения мальчиков (%) по уровню биологического развития за 1980—2012 гг.
В последнее десятилетие обращает на себя внимание обратная тенденция — увеличение доли мальчиков и девочек с уровнем биологической зрелости, опережающим паспортный возраст, и снижение доли детей с отставанием от него.
Проведенный анализ убеждает в высокой информативности и чувствительности показателей развития детей и подростков. Поэтому динамику результатов функциональных, соматометрических исследований с учетом стоматологических критериев оценки биологического возраста предлагается использовать в качестве информационных показателей диагностической системы социально-гигиенического мониторинга как на региональном, так и на федеральном уровне.
Что такое биологический возраст и как его определить
18 марта Ликбез Здоровье
Возможно, в ближайшем будущем он станет важнее, чем паспортный.
Поделиться
0В 2018 году голландец Эмиль Рателбанд попал в мировые новости по необычному поводу. Мужчина обратился в суд, требуя, чтобы ему позволили изменить год рождения.
69‑летний на тот момент Эмиль утверждал, что выглядит на 49 и чувствует себя так же. А значит, имеет право официально считаться 49‑летним, поскольку этот возраст отвечает его физическим характеристикам лучше, чем «устаревший» паспортный.
Сдвинуть год рождения Эмиля на 20 лет вперёд суд отказался. Это было ожидаемо, и многие даже посчитали, что голландец подал свой иск исключительно ради шутки.
У этого мнения есть серьёзные предпосылки. Они заключаются в том, что знание биологического возраста даёт гораздо больше информации о здоровье, работоспособности, рисках различных заболеваний и смерти, возможностях человека, чем хронологические данные, зафиксированные в документах.
Что такое биологический возраст и чем он отличается от хронологического
Биологический возраст — это показатель того, насколько физиологически изношен организм. Степень изношенности измеряют на основе различных биомаркеров: показателей крови, скорости обмена веществ, степени износа внутренних органов, когнитивных состояний у каждого конкретного человека.
Если хронологически все люди стареют с одинаковой скоростью — на месяц за календарный месяц, на год за календарный год, то биологическое старение индивидуально.
Кто‑то за 5 лет биологически может состариться на все 10. А другой, дожив до паспортных 60, чувствует себя и имеет физиологические и психические характеристики, сопоставимые с эталонным 40‑летним.
Почему биологический возраст важен
Всё тот же Эмиль Рателбанд упоминал причины, которые заставили его задуматься о смене возраста в паспорте. «Если мне 49, я ещё могу купить новый дом, водить другую машину. Я могу больше работать». Или: «Когда я захожу на Tinder и пишу, что мне 69, то не получаю ответа. А если мне будет 49, с моим лицом и телом я окажусь в шикарном положении». Эйджизм — это действительно серьёзный повод желать помолодеть хотя бы по паспорту. Однако с точки зрения медиков есть аргументы и поважнее.
Как показывают исследования, биологический возраст говорит о рисках различных заболеваний и преждевременной смерти гораздо больше, чем хронологический. Например, в одной работе учёные выяснили, что если женщина биологически на 5 лет старше, чем по паспорту, её риск получить рак груди возрастает на 15%.
По другим данным, сложность микробиома кишечника, от которого зависит скорость обмена веществ и состояние иммунитета, тоже теснее связана с биологическим возрастом, нежели с хронологическим. Тяжёлая депрессия у пожилых также чаще развивается в том случае, если биологический возраст превышает хронологический.
Таким образом, биологический возраст позволяет оценить здоровье и возможности человека гораздо точнее, чем прожитое количество лет. Это важная причина, по которой стоит хотя бы учитывать его при назначении лечения, профилактических средств и расчёте стоимости медицинской страховки.
Как определяют биологический возраст
Общепринятого научного способа сделать это пока не существует. Учёные только нащупывают пути оценки.
Так, известно, что оценить биологический возраст можно по физическим параметрам: внешнему виду, выносливости, наличию лишнего веса, объёму выдоха за секунду, остроте слуха и зрения, состоянию сердечно‑сосудистой системы и уровню артериального давления, анализу крови, который помогает выявить различные «возрастные» биомаркеры вроде повышенного уровня холестерина или С‑реактивного белка.
Также перспективной выглядит эпигенетика — раздел генетики, который изучает изменения, накапливающиеся в ДНК клеток со временем. Кроме прочего, учёные умеют обнаруживать в ДНК так называемые маркеры старения: чем их больше, тем сильнее изношен организм. Для эпигенетического анализа нужен лишь образец слюны или крови. Но занимается такими исследованиями далеко не каждая лаборатория.
Кроме того, важную роль играют когнитивные возможности человека: память, умение концентрироваться, способность анализировать информацию и обучаться новому. Вероятную связь между функциями мозга и биологическим возрастом учёные поясняют так:
Терри Моффитт
Доктор медицины Университета Дьюка, специалист в области эпигенетики.
Мозг — самый «голодный» орган: он потребляет больше всего ресурсов. Если в организме что‑то не так с состоянием клеток и физическим здоровьем, неполадки первым делом проявятся в функциях мозга.
Можно ли определить биологический возраст самостоятельно
К сожалению, без помощи специалистов и специфических анализов сделать это крайне сложно.
Но несколько способов, пусть не самых точных, есть.
1. По анализу крови
Такую возможность предлагает онлайн‑сервис «Калькулятор биологического возраста», разработанный учёными Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского. Чтобы воспользоваться им, надо сдать общий анализ крови, а затем ввести в форму его результаты.
Разработчики предупреждают, что полученное значение лишь приблизительное. Зато с помощью сервиса можно отследить, как изменяется ваш биологический возраст год за годом. Для этого надо делать анализ крови и пользоваться калькулятором на регулярной основе — раз в 1,5–2 года.
2. По истории болезни и образу жизни
Этот расчёт проводил популярный американский онлайн‑сервис RealAge. Людям предлагалось ответить на более 100 вопросов: как часто вы занимаетесь спортом, есть ли у вас вредные привычки, сколько раз в год вы болеете ОРВИ, какие болезни перенесли в прошлом, каков обхват вашей талии, есть ли в вашей семье случаи наследственных заболеваний, каким продуктам вы отдаёте предпочтение и так далее.
После анализа ответов RealAge выдавал результат — приблизительный биологический возраст.
Сервисом воспользовались около 30 миллионов человек. Но затем калькулятор просто исчез. По некоторым данным, его перекупил крупный медицинский ресурс, который пока не смог воспользоваться своим приобретением.
Возможно, однажды RealAge вновь заработает. По крайней мере, оплатившая его компания Sharecare планировала сделать сервис одним из 10 самых посещаемых сайтов в интернете.
А пока можете воспользоваться менее глобальным вариантом от ресурса Health, посвящённого здоровому образу жизни. Тест англоязычный, пройти его можно, например, с помощью Google‑переводчика.
3. По физическим характеристикам
Это самый спорный и ненадёжный вариант. Но одна вещь установлена точно.
Чем лучше вы развиты физически, чем регулярнее занимаетесь спортом — тем меньше ваш биологический возраст.
Физиологи давно пытаются разработать формулу, которая могла бы свести воедино физические данные человека и степень износа его организма.
Вариантов достаточно много, но пока ни один из них не является общепринятым.
Как пользоваться этими формулами, можно увидеть на примере одной из самых известных — формулы Войтенко. Согласно ей, биологический возраст (БВ) определяется так:
Для мужчин: БВ = 27 + 0,22 х АДС – 0,15 х ЗДВ + 0,72 х СОЗ – 0,15 х СБ.
Для женщин: БВ = 1,46 + 0,42 х АДП + 0,25 х МТ + 0,7 х СОЗ – 0,14 х СБ.
Аббревиатуры, которые входят в состав формул, расшифровываются следующим образом.
- АДС – артериальное давление систолическое, «верхнее», измеренное в мм ртутного столба.
- ЗДВ – продолжительность задержки дыхания после глубокого вдоха, измеренное в секундах.
- СБ – статическая балансировка, тоже в секундах. Чтобы найти этот параметр, станьте на левую ногу, закройте глаза, опустите руки вдоль туловища и зафиксируйте, как долго вы сможете продержаться в такой позе.
- АДП – артериальное давление пульсовое: это разница между «верхним» и «нижним» показателями давления.
- МТ – масса тела в кг.
- СОЗ — субъективная оценка здоровья. Её определяют по специальному опроснику, включающему 29 вопросов. СОЗ при идеальном здоровье равна 0. В худшем случае — 29.
Если вы посчитаете свой биологический возраст по этим формулам, учтите, что значение будет лишь приблизительным.
Можно ли уменьшить биологический возраст
Вряд ли. Накопившиеся в клетках изменения довольно трудно (если вообще возможно) обернуть вспять. Но вы можете попробовать замедлить старение. Чтобы, например, через год или пять лет ваш биологический возраст вырос меньше, чем хронологический.
Ответ на вопрос «как это сделать» вас точно не удивит. Это всё те же заезженные правила здорового образа жизни, о которых медики и без того твердят на каждом шагу.
- Правильно питайтесь. В вашем рационе должно быть много овощей, фруктов, мяса, кисломолочных продуктов и поменьше полуфабрикатов и фастфуда.
- Будьте социально активны. Чем больше у вас друзей и знакомых, тем лучше.
- Учитесь контролировать стресс.
- Высыпайтесь. Норма сна для взрослого человека — 7–9 часов в сутки.
- Будьте физически активны. В вашей жизни должны быть и прогулки, и регулярные занятия спортом.
Других вариантов замедлить биологические часы учёные пока не придумали. Так что пользуемся тем, что есть.
Читайте также 👶🧑👴
- Что такое иммунный возраст и чем он отличается от биологического
- Почему похмелье с возрастом становится только хуже
- Что такое психологический возраст и как его определить
- Как наш успех зависит от возраста: мнение учёных
- Действительно ли мудрость зависит от возраста
Каков ваш биологический возраст? И почему это важно? – Elysium Health
Как быстро вы стареете? Давайте объясним.
Если вы еще не слышали, у вас есть два возраста. Сюрприз! Тот, который вы уже знаете, — это число, отслеживающее количество раз, когда вы путешествовали вокруг Солнца, или число, указанное в ваших водительских правах, — ваш хронологический возраст. Другой, о котором вы, возможно, не знаете, — это отслеживание того, как ваши клетки изменились за время вашей жизни — ваш биологический возраст. Быстрая запись в калькуляторе хронологического возраста Pearson, и вы сможете вычислить свой хронологический возраст с точностью до дня. В день вашего рождения люди могли кричать: «С Днем хронологического возраста!» — хотя это не так хорошо работает с тортом и свечами.
Ваши клетки, грубо говоря, не празднуют ваш день рождения. Лишь с некоторым учетом вашего хронологического возраста ваши ткани, органы и кровь отражают ваш «фенотипический возраст», более известный как ваш биологический возраст. Биологический возраст — это измерение вашего возраста на основе различных биомаркеров — числа, которое может меняться в зависимости от образа жизни и других факторов здоровья.
«Знание своего биологического возраста — это эффективный способ определения совокупной скорости старения», — говорит Морган Левин, доктор философии, доцент кафедры патологии Йельской школы медицины и советник по биоинформатике Elysium. Совокупная скорость старения — это ваш биологический возраст по отношению к вашему хронологическому возрасту — мера скорости, с которой ваше тело стареет за каждый год вашей жизни. Ваш биологический возраст отражает комбинацию вашей генетики, накопленных факторов образа жизни и других определяющих факторов, таких как демографические данные, диета и привычки к физическим упражнениям.
Жизнь недостаточно предсказуема, чтобы все мы видели совпадение 1:1 в хронологическом и биологическом возрасте. Так что по прошествии дней, месяцев и лет наши клетки прогрессируют либо быстрее, либо медленнее, чем это ожидается от нашего хронологического возраста. Зная свой биологический возраст, вы можете адаптировать изменения образа жизни, которые могут улучшить ваше общее состояние здоровья.
Ваш геном — это ваша полная ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), которая содержит инструкции по созданию белков, выполняющих различные функции в клетке. Ваш эпигеном состоит из химических соединений и белков, которые могут присоединяться к вашей ДНК. Они говорят ДНК, что делать — включаться и выключаться, производить тот или иной белок. Когда эпигенетические соединения прикрепляются к ДНК, говорят, что они «помечают» геном. Эти метки не меняют последовательность ДНК, но они меняют способ чтения клетками инструкций ДНК. Метилирование ДНК является одним из типов меток, и его можно идентифицировать и отслеживать как признак старения в разных частях генома.
Для упрощения Левин проводит аналогию с кухонной кладовой, полной ингредиентов и поваренной книги. «Ваши гены — это все ингредиенты, а эпигенетика — это поваренная книга», — говорит она. «Вы можете не использовать все ингредиенты, и инструкции определят, какие вы будете использовать, а какие нет».
Если вашему организму необходимо создать новые клетки ногтей, он проверит фрагмент вашей ДНК на наличие ногтей, прочитает только эту часть и использует определенный набор ингредиентов, чтобы начать производство новых ногтей. Ваш геном (ингредиенты) всегда остается неизменным, но эпигеном (рецепты) меняется на протяжении всей жизни. Здесь чуть больше соли, там чуть больше куркумы. По мере своего изменения он маркирует геном посредством метилирования ДНК. Чтобы рассчитать биологический возраст, такие ученые, как Левин, берут образец клеток, изучают определенные участки генома и видят, какая часть клеток отмечена метилированием ДНК.
«В некоторых областях нашего генома метилирование очень точно меняется с возрастом, — говорит Левин. В некоторых регионах наблюдается увеличение метилирования с возрастом, в других регионах наблюдается снижение. Если, например, 60% клеток из образца обнаруживают метилирование ДНК в одном участке генома, ученые могут сопоставить этот процент с определенным хронологическим или биологическим возрастом.
В исследовании Хорвата использовались 353 участка генома для предсказания хронологического возраста — сравнение данных с существующими данными о хронологическом возрасте. В своей работе Левайн использует тысячи сайтов для прогнозирования биологического возраста, сравнивая данные с биомаркерными сигнатурами биологического возраста. Некоторые сайты более точны, чем другие, поэтому совокупный возраст представляет собой средневзвешенное значение всех сайтов.
Несмотря на аккуратность и полезность одного числа биологического возраста, в действительности все ваши ткани и органы имеют собственный биологический возраст. «Это ваша персональная мозаика, — говорит Левин. «Это сочетание биологических возрастов, которые отражают возраст, в котором ваше тело должно функционировать». На данном этапе усредненный биологический возраст является одним из лучших биомаркеров для прогнозирования различных исходов старения. В будущем цель состоит в том, чтобы все больше и больше конкретизировать биологический возраст в разных частях тела.
Как определить свой биологический возраст
Знание своего биологического возраста — это большой шаг к пониманию всего профиля вашего здоровья. Но не менее важен второй аспект: отслеживание своего биологического возраста. Поскольку биологический возраст может меняться, наблюдение за изменениями с течением времени жизненно важно для понимания того, что хорошо и что плохо для вашего здоровья.
«Разное поведение по-разному влияет на разный биологический возраст, — говорит Левин. «Единственный способ узнать, что работает для вас, — это измерить результат, который отслеживает, как различные вещи, которые вы делаете в своей жизни, на самом деле влияют на ваше здоровье».
Не существует единого фактора и нет гарантии, что здоровый образ жизни улучшит ваш биологический возраст или изменит скорость изменения вашего биологического возраста. Тем не менее, есть ряд вещей, которые вы можете сделать, чтобы улучшить общее состояние здоровья и тем самым увеличить вероятность замедления биологического старения: диета, культивирование здоровых отношений, управление стрессом, сон и физические упражнения.
Наблюдение за неуклонным снижением биологического возраста по мере того, как вы хронологически стареете, является целью, и по мере того, как вы стареете, дисперсия увеличивается. В 16 лет ваш биологический возраст, скорее всего, будет близок к хронологическому. Но в 60 разброс шире.
Имейте в виду, что вы не должны полагаться на результаты своего теста на биологический возраст для скрининга, диагностики, лечения, излечения или предотвращения любого заболевания или состояния или оценки риска любого заболевания или состояния, если иное не указано в тесте. Кроме того, если это не рекомендовано вашим лечащим врачом, биологический возраст не следует использовать для определения или изменения любого хронологического возраста, связанного со здоровьем или медицинским лечением.
Благодаря научным достижениям простой образец слюны может быть надежным биомаркером вашего биологического возраста, что значительно упрощает определение и отслеживание вашего здоровья. Знание своего положения и привычек, которые могут повлиять на ваш биологический возраст, может быть ключевым компонентом, наряду со здоровым образом жизни, для улучшения вашего общего состояния здоровья.
В идеале, как и ваш хронологический возраст, ваш биологический возраст будет числом, которое стоит отметить.
Узнайте о нашем Индексе теста на биологический возраст.
Получайте новости Elysium, предложения продуктов только для подписчиков и ежемесячный дайджест новых исследований в области старения. Подпишитесь на нашу рассылку новостей .
Как узнать свой биологический возраст?
Растущее число доступных и недорогих домашних тестов и амбулаторных клиник оценивают ваш биологический возраст путем количественного определения и объединения множества измерений от молекул до памяти.
Жизнь конечна, и мы буквально или фигурально задуваем несколько свечей, обозначающих наш хронологический возраст, каждый прожитый год. Но по мере того, как мы становимся старше, некоторые становятся слабыми и нуждаются в помощи в повседневных делах, а другие остаются независимыми и, кажется, избегают значительного физиологического ухудшения до очень глубокого возраста.
Этот изменяющийся предел нашего существования заставил многих из нас задаться вопросом, сколько времени нам осталось жить, а некоторые из нас пытались выяснить, когда мы умрем. При этом мы ссылались на хиромантов и хрустальные шары, чтобы показать нам точный момент дня, когда мы перестанем жить.
В настоящее время вы можете заплатить, чтобы узнать свой биологический возраст — или сколько вам лет на самом деле — на основе измерений только по образцу слюны или крови или с помощью онлайн-викторины. Хотя эти тесты не дадут ни минуты, ни часа, не говоря уже о дне, вы умрете, просто плюнув в пробирку и засунув ее в конверт, или сдав кровь в клинике для бега на беговой дорожке, будучи подключенным к маска и провода могут дать вам представление о вашем биологическом возрасте. Просто выполните поиск в Интернете по запросу «тест на биологический возраст», и вы найдете, казалось бы, бесконечный список вариантов, которые измеряют всевозможные вещи, от моделей молекул до ваших умственных и физических способностей.
Итак, что именно измеряют все эти биологические тесты и почему мы их измеряем?
Функциональность наших клеток, тканей и тел — или биологический возраст — не полностью привязана к хронологическим часам, которые тикают с одинаковой скоростью для всех. Хотя наш хронологический возраст может быть в некоторой степени связан с началом хронических заболеваний, биологический возраст, по-видимому, является гораздо лучшим предиктором конкретных состояний здоровья, продолжительности жизни и смертности. Это побудило исследовательские институты и биотехнологические компании искать лучший способ измерения биологического старения.
По данным Американской федерации исследований старения, биомаркер старения должен предсказывать скорость старения и отслеживать основные процессы, лежащие в основе старения. Биомаркер старения также необходимо многократно тестировать, не причиняя вреда испытуемому, и работать как на людях, так и на лабораторных животных.
Хотя мы заигрывали с различными концепциями, задача создания действительного биомаркера старения все еще остается актуальной.
Тем не менее, в основных работах были изложены ключевые биологические признаки (или столпы) старения, которые служат трамплином для многих потенциальных биомаркеров биологического возраста. Поскольку старение является сложным процессом, биомаркеры старения теоретически могут быть получены на любом уровне организма — от молекул и клеточных процессов до физиологической слабости и функции, — на которых происходят измеримые возрастные изменения. Тем не менее, большинство тестов на биологическое старение, проводимых с помощью почтового набора на дому или сети участвующих клиницистов и лабораторий, основаны на молекулярной стороне спектра.
В каждой клетке на концах нитей ДНК находятся защитные колпачки, называемые теломерами. Эти структуры защищают ДНК, кодирующую план жизни, от прилипания и износа при репликации клеток.
Теломеры являются интересным биомаркером старения по нескольким причинам:
- Наследственные дефекты функции фермента, критического для поддержания длины теломер (теломераза), связаны с возрастными заболеваниями человека, включая многие виды рака, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и слабоумие.
- Длина теломер укорачивается с хронологическим возрастом и предсказывает начало клеточного старения — возрастного состояния остановки роста клеток.
- Длина теломер и активность теломеразы наследуются как у людей, так и у мышей, что позволяет предположить, что это может объяснить некоторые генетические вариации, наблюдаемые в процессе старения.
Эти открытия вызвали интерес к оценке связи между длиной теломер и биологическим старением. Например, исследователи связали длину теломер лейкоцитов с более высокой смертностью при анализе большой когорты людей в общей популяции.
Интересно, что в наиболее обширном доступном на сегодняшний день исследовании длины теломер у людей после достижения 75-летнего возраста возраст стал положительно ассоциироваться с длиной теломер.
Другими словами, люди с более длинными теломерами в возрасте 75 лет жили дольше, чем те, у кого были короткие теломеры. Однако не во всех исследованиях удалось воспроизвести связь со смертностью. Тем не менее, несмотря на то, что анализ многих исследований связи длины теломер со смертностью подтвердил связь между длиной теломер и смертностью от всех причин, между исследованиями было много несоответствий.
Эпигенетика — это исследование того, как регулируется активность генов. Эпигенетические изменения включают модификации белков и ДНК, которые изменяют активность генов без изменения последовательности ДНК. Наши клетки могут создавать множество различных типов клеток, населяющих человеческое тело, из одного и того же набора ДНК и реагировать на изменения окружающей среды с помощью эпигенетики.
Отслеживая уровни и закономерности эпигенетических модификаций, соответствующих возрасту, исследователи разработали «эпигенетические часы». Как эпигенетические часы оценивают хронологический возраст, может быть неясно; это не совсем неожиданно, учитывая их происхождение от алгоритмов компьютерного обучения — иногда называемого искусственным интеллектом (ИИ) — сортировки паттернов эпигенетических модификаций.
Вы можете спросить себя, как эти модели эпигенетических модификаций связаны со старением? Некоторые исследователи считают, что эпигенетические модификации и системы поддержания меняются в ответ на повреждение ДНК.
Наиболее распространенным типом эпигенетической модификации может быть то, что известно как метилирование ДНК. Эта эпигенетическая модификация находится под влиянием генетики и окружающей среды. Потомки долгожителей (105–109 лет) демонстрируют паттерны метилирования ДНК, соответствующие более низкому «эпигенетическому возрасту», чем потомки нестарожилов того же возраста. Точно так же социальные и поведенческие факторы, связанные с долголетием, — высокое потребление рыбы, умеренное потребление алкоголя, высокий уровень образования — напрямую коррелируют с эпигенетическим возрастом.
Первые эпигенетические часы могли надежно оценить хронологический возраст и независимый от хронологического возраста риск смертности. Однако это не могло объяснить общие факторы риска заболевания. Более поздний биомаркер метилирования ДНК, основанный на сочетании клинических маркеров биологического возраста, позволил улучшить предсказания смертности и возрастных заболеваний. Тем не менее, он был менее прогностическим, чем клинические маркеры, использованные для создания модели.
Что действительно заставило эпигенетические часы идти точно, так это то, что они были объединены с биомаркерами клинической химии. С помощью этой комбинации исследователи могли предсказывать смертность от всех причин и от конкретных причин лучше, чем хронологический возраст. Основным преимуществом этого метода является выявление здоровых лиц в группе риска и более молодого возраста до появления клинически измеримых возрастных дефицитов.
Genetics ) Эпигенетические часы, основанные на динамическом метилировании определенных локусов CpG во время старения, помогают в прогнозировании хронологического и биологического возраста . Биомаркеры на основе «омиков» Омики относятся к области исследований в области наук о жизни, которая фокусируется на крупномасштабных данных для понимания жизни. Например, метаболомика изучает метаболические реакции живых систем, а протеомика предлагает исчерпывающее количественное описание суммы белков в организме. Паттерны белков меняются по мере того, как люди переходят от новорожденных к взрослым.
Транскриптомика — это изучение всего спектра молекул РНК организма — продуктов активности генов, кодирующих белки, — которые существуют в данный момент времени. Этот набор молекул РНК, или транскриптом, очень динамичен, реагирует на изменения окружающей среды и находится под влиянием нашей генетики и эпигенетики. До сих пор исследования показали, что структура молекул РНК связана с другими признаками старения, такими как эпигенетика. Хотя было показано, что транскриптомный возраст хорошо коррелирует с эпигенетическим возрастом, он не так хорошо коррелирует с хронологическим возрастом. Примечательно, что комбинация этих транскрипционных и эпигенетических маркеров привела к синергизму, так что комбинация превзошла любой маркер по отдельности.
Исторически первые оценки биологического возраста основывались на маркерах крови, которые можно было измерить в клинике и при функциональных пробах. Биомаркеры на основе крови связаны с содержанием крови, начиная от количества определенных соединений, таких как гемоглобин или холестерин, и заканчивая маркерами воспаления и резистентности к глюкозе и типами клеток крови. Клинические измерения, которые можно рассматривать как физические осмотры, могут включать в себя что угодно, от индекса массы тела и окружности талии до артериального давления и частоты сердечных сокращений, а также когнитивных функций. Такие маркеры имеют прямую клиническую интерпретацию, но даже если они предсказывают смертность лучше, чем хронологический возраст, неясно, насколько они измеряют само биологическое старение, а не ухудшение здоровья по другим причинам.
Одним из наиболее точно охарактеризованных показателей биологического возраста является индекс слабости (или дефицита). Этот составной индекс основан на доле дефицита здоровья, накопленного отдельными людьми, среди набора показателей здоровья, обследованных по всему телу. Элементы здоровья (переменные) включают в себя различные признаки, симптомы, лабораторные измерения, инвалидность и заболевания. Индекс слабости, рассчитанный примерно на основе 20–100 показателей здоровья, дает надежные и сопоставимые результаты.
Индекс слабости использовался во многих эпидемиологических и клинических исследованиях для оценки степени риска нескольких неблагоприятных исходов, включая смертность, обращение за медицинской помощью, внутрибольничные осложнения, ухудшение здоровья и потерю независимости. Индекс слабости также может указывать на риск таких заболеваний, как когнитивные нарушения, болезни сердца и остеопороз.
Многие исследования сопоставляли эти биомаркеры старения, чтобы определить, какой из них лучше всего подходит для прогнозирования смертности. В одном исследовании, в котором рассматривались несколько биомаркеров старения, индекс слабости и один из часов метилирования оказались лучшими предикторами смертности, а длина теломер — худшим.
Важным моментом в обсуждаемом контексте является то, что, поскольку старение является очень сложным явлением, включающим множество путей и действующим на различных уровнях биологической организации живой системы, его вряд ли можно точно измерить с помощью одного биомаркера. Различные измерения биологического возраста, по-видимому, количественно определяют различные аспекты процесса старения. Поэтому оценки биологического возраста, полученные при разных подходах к измерению, могут не совпадать друг с другом.