Ученые составили карту старения органов человека
Органы человеческого организма стареют по собственному графику. Сосуды сильнее меняются уже после 30 лет, а ткани пищеварительной и репродуктивной систем переживают две волны структурной перестройки.
МОСКВА, 2 сентября /Новости науки/. Американские ученые составили карту структурного старения 40 тканей человеческого организма, согласно которой скорость возрастной деградации разных органов существенно различается. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Aging.
Оказалось, что органы не стареют с постоянной и одинаковой скоростью. Одни ткани начинают быстро перестраиваться уже после 30 лет, другие сохраняют относительную стабильность до 50–60 лет, а некоторые проходят через две отдельные волны возрастных изменений.
Ученые разработали систему PathStAR, которая анализирует обычные гистологические изображения и оценивает возрастные изменения в расположении клеток, кровеносных сосудов и внеклеточного вещества. В отличие от большинства биологических часов, алгоритм не обучали определять календарный возраст человека. Он самостоятельно находил различия между образцами тканей разных возрастных групп.
Исследователи обработали более 25 тысяч посмертных образцов 40 типов тканей, полученных от 970 доноров в возрасте от 21 года до 70 лет. Наиболее надежные траектории структурного старения удалось построить для 15 тканей.
Ткани сосудов, включая коронарные артерии, особенно быстро менялись в возрасте около 30 лет. Женские детородные органы, напротив, оставались относительно стабильными до 50-летнего возраста, после чего скорость изменений возрастала на фоне менопаузы. Органы пищеварительной системы, яичники, простата и семенники демонстрировали две волны перестройки: примерно в 30 и 50 лет.
Периоды ускоренного старения сопровождались сходными молекулярными процессами.
В тканях усиливались воспалительные реакции, одновременно снижались выработка энергии, восстановление ДНК, деление клеток и системы контроля качества белков. Во время второй волны ослабевала чувствительность к половым гормонам и возрастала активность механизмов, реагирующих на накопившиеся повреждения.
Ученые также обнаружили согласованное старение связанных органов. Например, ускоренная перестройка одной части пищеварительной системы часто сопровождалась аналогичными изменениями в других ее отделах. Выявлена и неожиданная связь между старением пищеварительных и мужских репродуктивных тканей, которая может объясняться общими гормональными механизмами.
Авторы подчеркивают, что исследование не позволяло наблюдать за старением одного человека в течение десятилетий. Поэтому обнаруженные пики отражают общие различия между возрастными группами, а не точное индивидуальное расписание старения каждого органа.
Оказалось, что органы не стареют с постоянной и одинаковой скоростью. Одни ткани начинают быстро перестраиваться уже после 30 лет, другие сохраняют относительную стабильность до 50–60 лет, а некоторые проходят через две отдельные волны возрастных изменений.
Ученые разработали систему PathStAR, которая анализирует обычные гистологические изображения и оценивает возрастные изменения в расположении клеток, кровеносных сосудов и внеклеточного вещества. В отличие от большинства биологических часов, алгоритм не обучали определять календарный возраст человека. Он самостоятельно находил различия между образцами тканей разных возрастных групп.
Исследователи обработали более 25 тысяч посмертных образцов 40 типов тканей, полученных от 970 доноров в возрасте от 21 года до 70 лет. Наиболее надежные траектории структурного старения удалось построить для 15 тканей.
Ткани сосудов, включая коронарные артерии, особенно быстро менялись в возрасте около 30 лет. Женские детородные органы, напротив, оставались относительно стабильными до 50-летнего возраста, после чего скорость изменений возрастала на фоне менопаузы. Органы пищеварительной системы, яичники, простата и семенники демонстрировали две волны перестройки: примерно в 30 и 50 лет.
Периоды ускоренного старения сопровождались сходными молекулярными процессами.
В тканях усиливались воспалительные реакции, одновременно снижались выработка энергии, восстановление ДНК, деление клеток и системы контроля качества белков. Во время второй волны ослабевала чувствительность к половым гормонам и возрастала активность механизмов, реагирующих на накопившиеся повреждения.
Ученые также обнаружили согласованное старение связанных органов. Например, ускоренная перестройка одной части пищеварительной системы часто сопровождалась аналогичными изменениями в других ее отделах. Выявлена и неожиданная связь между старением пищеварительных и мужских репродуктивных тканей, которая может объясняться общими гормональными механизмами.
Авторы подчеркивают, что исследование не позволяло наблюдать за старением одного человека в течение десятилетий. Поэтому обнаруженные пики отражают общие различия между возрастными группами, а не точное индивидуальное расписание старения каждого органа.
