חוקרים מאוניברסיטת פיטסבורג גילו סמנים בדם המעידים על גיל ביולוגי, ופיתחו אינדקס המבדיל במדויק בין הזדקנות בריאה למהירה. זה יכול להוביל להתערבויות באורח חיים מוקדם לשיפור הבריאות לטווח ארוך.
חוקרים מאוניברסיטת פיטסבורג זיהו סמנים מבוססי דם הקשורים להזדקנות בריאה ומואצת. סמנים אלו יכולים לעזור לחזות את הגיל הביולוגי של האדם, המשקף את קצב ההזדקנות של התאים והאיברים שלו, ללא תלות בגילו הכרונולוגי.
המחקר החדש, שפורסם ב תא מזדקןמצביע על מסלולים ותרכובות שעשויות לעמוד בבסיס הגיל הביולוגי, שופך אור על מדוע אנשים מזדקנים בצורה שונה ומציע יעדים חדשים להתערבויות שעלולות להאט את ההזדקנות ולקדם את משך הזמן שבו אדם בריא.
"גיל הוא יותר מסתם מספר", אמרה הסופרת הבכירה אדיטי גורקר, Ph.D., עוזרת פרופסור לרפואה גריאטרית בבית הספר לרפואה של פיט וחברה במכון ההזדקנות, מיזם משותף של פיט ו-UPMC. "דמיין שני אנשים בני 65: אחד רוכב על אופניים לעבודה ויוצא לסקי בסופי שבוע, והשני לא יכול לעלות במדרגות. יש להם אותו גיל כרונולוגי, אבל גילאים ביולוגיים שונים מאוד. למה שני האנשים האלה מזדקנים בצורה שונה? השאלה הזו מניעה את המחקר שלי".
מתודולוגיה וממצאי לימוד
כדי לענות על שאלה זו, גורקר והצוות שלה השוו בין 196 מבוגרים שהם סיווגו כזקנים בריאים או מהירים לפי הקלות שבה השלימו אתגרי הליכה פשוטים. מכיוון שיכולת הליכה היא מדד הוליסטי לכושר קרדיווסקולרי, כוח גופני ובריאות נוירולוגית, מחקרים אחרים הראו שזהו המנבא הטוב ביותר לאשפוז, נכות, ירידה תפקודית ומוות בקרב מבוגרים.
אדיטי גורקר, Ph.D., עוזרת פרופסור לרפואה גריאטרית בבית הספר לרפואה של פיט וחברה במכון ההזדקנות, מיזם משותף של אוניברסיטת פיטסבורג ו-UPMC. קרדיט: איימי אובידזינסקי, אוניברסיטת פיטסבורג
הגילאים הבריאים היו בני 75 ומעלה ויכלו לעלות במדרגות או ללכת 15 דקות מבלי לנוח, והזקנים המהירים, שהיו בני 65 עד 75, נאלצו לנוח במהלך האתגרים הללו.
לדברי גורקר, מחקר זה ייחודי מכיוון שהזדקנות המהירה היו צעירים יותר מבחינה כרונולוגית מהגילאים הבריאים, מה שאפשר לחוקרים לחדד סמנים של הזדקנות ביולוגית – לא כרונולוגית, בניגוד למחקרים אחרים שהשוו מבוגרים צעירים לאנשים מבוגרים.
כדי להגדיר טביעת אצבע מולקולרית של הזדקנות ביולוגית בדגימות דם מהמשתתפים, הם ביצעו מטבולומיקה – ניתוח של מטבוליטים, מולקולות המיוצרות על ידי מסלולים כימיים בגוף – עם דגימות דם משתי הקבוצות.
"מחקרים אחרים בחנו גנטיקה כדי למדוד הזדקנות ביולוגית, אבל הגנים הם סטטיים מאוד: הגנים שאתה נולד איתם הם הגנים שאתה מת איתם", אמר גורקר. "בחרנו להסתכל על מטבוליטים כי הם דינמיים: הם משתנים בזמן אמת כדי לשקף את הבריאות הנוכחית שלנו ואת איך שאנחנו מרגישים, ויש לנו את הכוח להשפיע עליהם דרך אורח החיים, התזונה והסביבה שלנו".
זקנים בריאים ומהירים הראו הבדלים ברורים במטבולומים שלהם, מה שמצביע על כך שמטבוליטים בדם יכולים לשקף גיל ביולוגי.
פיתוח מדד HAM
גורקר והצוות שלה זיהו לאחר מכן 25 מטבוליטים שהם כינו המדד המטבולי של הזדקנות בריאה (HAM). הם מצאו שמדד HAM היה טוב יותר ממדדי הזדקנות אחרים הנפוצים – כולל מדד השבריריות, מהירות ההליכה ומבחן ההערכה הקוגניטיבית של מונטריאול – בהבחנה בין מבוגרים בריאים ומהירים.
כדי לאמת את המדד החדש שלהם, החוקרים ניתחו קבוצה נפרדת של מבוגרים ממחקר מבוסס ויסקונסין. מדד HAM חזה נכון אם אנשים יכולים ללכת בחוץ במשך 10 דקות בלי לעצור עם דיוק של כ-68%.
"לקחנו קבוצה שונה מאוד של אנשים מאזור גיאוגרפי אחר, וראינו שאותם מטבוליטים קשורים להזדקנות ביולוגית", אמר גורקר. "זה נותן לנו ביטחון שמדד HAM באמת יכול לחזות מיהו זקן בריא לעומת מזדקן מהיר."
באמצעות מודל של בינה מלאכותית שיכול לחזות מניעים פוטנציאליים של תכונות ביולוגיות, הצוות זיהה שלושה מטבוליטים עיקריים שהסבירות הגבוהה ביותר היא לקדם הזדקנות בריאה או להניע הזדקנות מהירה. במחקר עתידי, הם מתכננים לחקור כיצד המטבוליטים והמסלולים המולקולריים הללו המייצרים אותם תורמים להזדקנות ביולוגית ולחקור התערבויות שעלולות להאט את התהליך הזה.
גורקר גם מתכנן מחקר נוסף כדי להעריך כיצד חילוף החומרים של אנשים צעירים משתנה לאורך זמן. בסופו של דבר, היא מקווה לפתח בדיקת דם שתוכל להעריך את הגיל הביולוגי במבוגרים צעירים או לחזות את אלה שעלולים להמשיך ולפתח מחלות הזדקנות.
"אמנם זה נהדר שאנחנו יכולים לחזות הזדקנות ביולוגית אצל מבוגרים, אבל מה שיהיה אפילו יותר מרגש הוא בדיקת דם, שלמשל יכולה להגיד למישהו בן 35 שיש לו גיל ביולוגי יותר כמו בן 45", אמר גורקר. "אז האדם הזה יכול לחשוב על שינוי היבטים של אורח החיים שלו מוקדם – בין אם זה שיפור משטר השינה, הדיאטה או הפעילות הגופנית שלו – כדי לקוות להפוך את הגיל הביולוגי שלו."
"היום, ברפואה, אנחנו נוטים להמתין עד שתתרחש בעיה לפני שאנחנו מטפלים בה", הוסיפה. "אבל ההזדקנות לא עובדת ככה – זה קשור למניעה. אני חושב שעתיד הרפואה יעסוק בידע מוקדם כיצד מישהו מזדקן ופיתוח התערבויות מותאמות אישית כדי לדחות מחלות ולהאריך את תוחלת הבריאות."
מחברים נוספים במחקר היו Shruthi Hamsanathan, Ph.D., Tamil Anthonymuthu, Ph.D., Denise Prosser, Anna Lokshin, Ph.D., Susan L. Greenspan, MD, Neil M. Resnick, MD, Subashan Perera, Ph.D., ו- Satoshi Okawa, Ph.D., כולם מפיט או UPMC; ו-Giri Narasimhan, Ph.D., מאוניברסיטת פלורידה הבינלאומית.
מחקר זה נתמך בחלקו על ידי מרכז העצמאות של פיטסבורג קלוד ד' פפר מבוגרים אמריקאים (P30 AG024827). מעבדת גורקר נתמכת דרך המכונים הלאומיים לבריאות (R00 AG049126, R01HL161106, U54AG075931, P30CA047904, R01AG054047 ו-RF1AG054047), מענק הזרז של האקדמיה הלאומית לרפואה, AFAR/Hevolution וקרן RK מלון.
