Ученые оценили предел жизни человека из-за накопления соматических мутаций
Даже если устранить почти все известные механизмы старения, случайные мутации ДНК ограничат медианную продолжительность жизни человека примерно 146–194 годами. Главным «узким местом» оказались клетки мозга и сердца.
Источник: Новости науки.
МОСКВА, 17 июля /Новости науки/. Ученые Сколтеха и Института AIRI впервые количественно оценили, насколько накопление соматических мутаций ограничивает максимальную продолжительность жизни человека. Согласно расчетам, даже при устранении всех остальных обратимых механизмов старения медианная продолжительность жизни составила бы 146–194 года. Результаты опубликованы в журнале npj Aging (Nature Portfolio), исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.
Полученные оценки показывают, что соматические мутации действительно являются одним из фундаментальных факторов старения, однако сами по себе не способны объяснить современную смертность человека. Это означает, что столь же важную роль играют и другие механизмы — нарушения работы митохондрий, потеря протеостаза, эпигенетические изменения и другие возрастные процессы.
«Ключевой результат работы — обнаружение больших различий между разными типами тканей. Нейроны и кардиомиоциты, лишённые способности к делению, оказались главным ограничивающим фактором: при устранении всех прочих причин старения одни лишь соматические мутации снижают теоретическую медианную продолжительность жизни с 1759 лет для гипотетического нестареющего организма до 156 лет. В то же время ткани с высокой регенеративной способностью — например, печень — могут поддерживать свою функцию на протяжении тысяч лет за счёт постоянного обновления клеток», — отметил один из ключевых авторов исследования Евгений Ефимов.
Для работы исследователи разработали многоступенчатую математическую модель, которая позволила поэтапно учитывать различные механизмы старения и оценивать их вклад в ограничение продолжительности жизни. Модель показала принципиальные различия между органами: клетки, которые практически не обновляются в течение жизни, прежде всего нейроны и кардиомиоциты, оказываются наиболее уязвимыми к накоплению повреждений ДНК, тогда как активно обновляющиеся ткани способны значительно дольше сохранять работоспособность.
По словам соавтора исследования Дмитрия Крюкова, работа позволяет впервые количественно сравнивать влияние разных механизмов старения и определять, какие из них следует считать наиболее перспективными мишенями для разработки новых методов продления здоровой жизни. В дальнейшем авторы планируют включить в модель митохондриальную дисфункцию, потерю протеостаза, укорочение теломер и эпигенетические изменения, чтобы построить комплексную количественную теорию старения человека.
Полученные оценки показывают, что соматические мутации действительно являются одним из фундаментальных факторов старения, однако сами по себе не способны объяснить современную смертность человека. Это означает, что столь же важную роль играют и другие механизмы — нарушения работы митохондрий, потеря протеостаза, эпигенетические изменения и другие возрастные процессы.
«Ключевой результат работы — обнаружение больших различий между разными типами тканей. Нейроны и кардиомиоциты, лишённые способности к делению, оказались главным ограничивающим фактором: при устранении всех прочих причин старения одни лишь соматические мутации снижают теоретическую медианную продолжительность жизни с 1759 лет для гипотетического нестареющего организма до 156 лет. В то же время ткани с высокой регенеративной способностью — например, печень — могут поддерживать свою функцию на протяжении тысяч лет за счёт постоянного обновления клеток», — отметил один из ключевых авторов исследования Евгений Ефимов.
Для работы исследователи разработали многоступенчатую математическую модель, которая позволила поэтапно учитывать различные механизмы старения и оценивать их вклад в ограничение продолжительности жизни. Модель показала принципиальные различия между органами: клетки, которые практически не обновляются в течение жизни, прежде всего нейроны и кардиомиоциты, оказываются наиболее уязвимыми к накоплению повреждений ДНК, тогда как активно обновляющиеся ткани способны значительно дольше сохранять работоспособность.
По словам соавтора исследования Дмитрия Крюкова, работа позволяет впервые количественно сравнивать влияние разных механизмов старения и определять, какие из них следует считать наиболее перспективными мишенями для разработки новых методов продления здоровой жизни. В дальнейшем авторы планируют включить в модель митохондриальную дисфункцию, потерю протеостаза, укорочение теломер и эпигенетические изменения, чтобы построить комплексную количественную теорию старения человека.
