Как прожить дольше – известный ученый назвал 5 способов продлить жизнь и изменить биологический возраст
Причины старения организма, поиски возможности продлить жизнь, изменить биологический возраст волнуют ученых со времен Гиппократа. Ничего невозможного нет, считают современные последователи.
Фото: pexels.comНаука XXI века доказала правоту гипотез о несовпадении биологического и календарного возраста многих людей. Осталось найти волшебное средство, которое продлит молодость.
В интервью Express Питер Уорд, известный американский ученый, профессор биологии и наук о Земле и космосе Вашингтонского университета, генеральный директор и соучредитель общественной неправительственной организации Humanity Inc, описал пять способов обратить вспять биологический возраст.
Говоря о возрасте и старении, Уорд подчеркивает, что чаще всего процесс старения рассматривают, как фатальную неизбежность. На самом деле люди просто мирятся с плохим состоянием здоровья, которое, как правило, приходит с возрастом.
«Старение является основной причиной заболеваний в Великобритании и во всем мире. В то время как хронологическое старение (время с момента рождения) неизбежно, биологическое старение (ваш функциональный возраст) – нет», – поясняет он собеседникам.
Как изменить биологический возраст
Ничего неожиданного, на самом деле, не прозвучало. Все способы, перечисленные ученым с мировым именем, известны. Но далеко не все ими пользуются, считая, что только таблетки и микстуры могут сохранить здоровье, продлить жизнь. Что думает об этом мистер Уорд? Какие правила берет за основу?
Движение. Физические упражнения полезны для тела и ума. При этом они сохраняют здоровье сердца, которое качает кровь по всему телу, заставляя его трудиться, считает ученый.
Белок. Одна из основ долголетия. Высокоинтенсивные интервальные тренировки в аэробных упражнениях, таких как велосипед и ходьба, заставляют клетки вырабатывать больше белков для своей энергии. Это важно, потому что производство белка может замедлить и предотвратить старение на клеточном уровне, говорит профессор.
Фото: pexels.comРадужная (цветная) диета. Говоря о возрастных суперпродуктах, ученый приводит пример радужной диеты и сокращения потребления мяса. Научные исследования доказали, что цветные продукты, как и сокращение мяса в меню, помогут продлить годы здоровой, полностью функциональной жизни. Такие аргументы приводит Уорд.
Ферментированные продукты. Опираясь на исследование, опубликованное в обзоре журнала Elsevier, ученый напомнил о преимуществах потребления ферментированных продуктов, которые доказаны десятками научных экспериментов. Такие продукты не только содержат противовоспалительные, антидиабетические, антиканцерогенные и антиаллергенные вещества, но также обладают антивозрастными свойствами, которые защищают человека от возрастных болезней и даже смерти.
Формирование здоровых отношений
«После более чем года изоляции очень важно, чтобы мы отдавали приоритет социальным взаимодействиям и работали над восстановлением наших отношений, даже когда нам этого не очень хочется», – говорит мистер Уорд.
Как заставить себя жить правильно
Самое худшее, что могут сделать люди – махнуть на все рукой, пренебречь элементарными правилами сохранения здоровья. Это неизбежно приведет к усталости или травмам.
Фото: pexels.comСон и осознанное поведение, по мнению профессора, являются жизненно важными способами перезарядки и восстановления. В качестве аргумента он сослался на исследования, которые доказали, что ночь качественного сна может улучшить иммунную систему организма, способствовать восстановлению клеток, тканей, органов, поддерживая долголетие и замедляя биологический возраст.
В идеале большинство людей должны спать по семь-восемь часов каждую ночь. Кому-то на восстановление сил хватает пяти-шести часов. Дело не только в количестве времени – качество сна играет не менее важную роль.
Если человеку на протяжении длительного времени не будет хватать качественного здорового сна, он неизбежно попадет под действие стресса. При этом небольшое количество стресса, считает Питер Уорд, даже в определенной степени полезно. В условиях нынешней окружающей среды, которая постоянно меняется, он способствует выживанию организма. Учит владеть телом, эмоциями, правильно реагировать на внешние вызовы.
Но если стресс принимает затяжной характер, это становится опасным. В таком состоянии у человека ухудшается иммунитет, начинаются серьезные проблемы со здоровьем. Страдают сердце и сосуды, ухудшается деятельность органов ЖКТ, возникают проблемы со зрением, нервной и опорно-двигательной системами.
Ранее сетевое издание «Учительская газета» рассказало, как избавиться от храпа, каким не должен быть завтрак для желающих похудеть, а также о том, какие фрукты ухудшат состояние больных артритом.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ — это… Что такое ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ?
- ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ
- — возраст, складываемый из собственно календарного возраста того или иного органа плюс общий возраст растения.
Словарь ботанических терминов. — Киев: Наукова Думка. Под общей редакцией д.б.н. И.А. Дудки. 1984.
- ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ АТАВИЗМ
- ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ГЕТЕРОТАЛЛИЗМ
Полезное
Смотреть что такое «ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ» в других словарях:
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ
— См. возраст, физиологический … Толковый словарь по психологииВОЗРАСТ РАСТЕНИЙ — продолжительность жизни целого растения или его отдельной части, от возникновения и до изучаемого момента. Возраст измеряется единицами времени (календарный возраст) или числом заложенных листьев или пластохронов (физиологический возраст) … Словарь ботанических терминов
Возраст — период времени от момента рождения человека до настоящего или другого определенного времени. В страховании В. выступает одним из главных элементов оценки риска. В. бывает паспортный (хронологический) и физиологический (морфологический).… … Словарь бизнес-терминов
ВОЗРАСТ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ — Возраст человека, выражаемый в понятиях уровня физиологического развития. Хотя критерии таких измерений четко не определены, некоторые приблизительные оценки можно делать на основе таких факторов, как гормональный уровень, секреция желез,… … Толковый словарь по психологии
Возраст — I Возраст Различают В. хронологический (паспортный, или календарный) период от рождения до момента исчисления и В. биологический, характеризующий биологическое состояние организма на данный момент времени. Последний определяется совокупностью… … Медицинская энциклопедия
возраст анатомо-физиологический — см. Возраст биологический … Большой медицинский словарь
возраст биологический — (син. В. анатомо физиологический) В., определяемый по совокупности обменных, структурных, функциональных, регуляторных особенностей и приспособительных возможностей организма … Большой медицинский словарь
ВОЗРАСТ — период времени от момента рождения человека до настоящего или другого определенного времени. В страховании В. выступает одним из главных элементов оценки риска. В. бывает паспортный (хронологический) и физиологический (морфологический).… … Энциклопедия трудового права
Условно-физиологический ритм — (УФР), принимаемый за условную физиологическую норму ритм половой активности, при котором мужчина осуществляет в среднем 2 3 полноценных половых акта в неделю на протяжении длительного периода жизни. В среднем мужчины переходят на такой… … Сексологическая энциклопедия
Медицина — I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… … Медицинская энциклопедия
Биологический возраст человека Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»
Научные обзоры
© АБРАМОВИЧ С.Г. -1999 УДК 577.73
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ ЧЕЛОВЕКА
(Иркутский институт усовершенствования врачей, ректор — член-корр. РАМН, проф. А.А. Лзизин-ский, кафедра физиотерапии и курортологии, зав. — проф. А.А. Федотченко)
Резюме. Резюме. У людей старшего возраста наблюдается несоответствие между календарным и биологическим возрастом, поэтому в геронтологии большое значение имеет комплексная оценка темпа старения. В обзоре представлены современные данные о биологическом возрасте человека, методиках его определения и перспективах применения в клинической практике
Старение характеризуется изменениями на различных уровнях организации биосистем, причём с возрастом выраженность деструктивных сдвигов возрастает, что позволяет, на первый взгляд, считать календарный возраст (КВ) естественной количественной мерой, характеризующей этот процесс [11,20,25,28,40,49,51,52]. В то же время существуют значительные индивидуальные различия по скорости нарастания и выраженности изменений, что приводит к существованию внутри однородной возрастной группы широкого спектра колебаний различных морфофункциональных параметров [4]. Это вызывает необходимость поиска более надёжных, чем КВ, показателей, характеризующих степень, темп и динамику старения. К ним можно отнести биологический возраст (БВ), позволяющий объективно оценить физиологический статус человека [12, 25, 32, 34, 50].
Определение БВ, как меры степени возрастных изменений биологических возможностей организма на каждом этапе онтогенеза, как меры биологических возможностей, определившей прожитое и меры предстоящей продолжительности жизни, может дать оценку не только прошлого и настоящего, но и будущего организма [41]. При этом, нельзя не согласиться с мнением
В.П. Войтенко [11], В.В.Фролькиса [41] и Г.Л. Рат-нера [37], которые считают, что несмотря на широту проблемы БВ, именно для геронтологии она приобретает особое значение, так как, во-первых, по мере развития процесса старения нарастают различия в степени возрастных изменений; во-вторых, определение биологического возраста необходимо для достижения конечной цели геронтологии — разработки средств увеличения продолжительности жизни, об эффективности которых можно судить по изменениям БВ.
Определение биологического возраста имеет значение и как объективный метод ненозологической диагностики индивидуального здоровья человека, которое связано с динамическим равновесием организма со средой при осуществлении биологических и социальных функций [1,3]. По мнению С.П.Ермакова [22], этот процесс может быть наглядно представлен в виде гипотетической «траектории здоровья» по уровням жизнеспособности человека в зависимости от возраста. Создание её модельного образа [35] способно решить не только фундаментальные аспекты проблемы БВ, но и прикладные задачи: определение той «точки», которую на «траектории здоровья» занимает конкретный индивидуум [15].
Определение БВ имеет принципиальную установку на количественные оценки. Наиболее распространённым подходом при его вычислении является составление уравнений множественной регрессии, выражающих зависимость возраста от ряда физиологических параметров [15,16,53]. Несмотря на различия в подходах к оценке БВ, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки [55,56,59], они опираются на принципы, применение которых позволяет свести большое число признаков, характеризующих старение, к узкому набору наиболее достоверных показателей. Для математических моделей, на которых основано определение БВ, ключевыми являются понятия статистической взаимосвязи и величины коэффициентов корреляции [20].
Практическая работа по определению биологического возраста начинается с подбора и формирования батареи тестов, адекватных поставленным задачам исследования. Наиболее общими требованиями к ним являются: простота выполнения, позволяющая вести исследовательскую и практичес-
кую работу на больших контингентах населения, безопасность для обследуемого, сопряжённость с важнейшими жизненными функциями и интегральной жизнеспособностью, разносторонность, надёжность (воспроизводимость) результатов [24, 30]. Основным критерием отбора показателей при создании батареи тестов считается их высокая корреляция с КВ [46].
Множественность проявлений старения, атак-же неоднородность её темпов в различных органах и системах позволяет для оценки степени постарения использовать большой набор показателей (в различных исследованиях БВ человека к настоящему времени было задействовано более 150 клинико-физиологических, антропометрических, биохимических, морфологических и других параметров [2, 3, 6, 7, 13, 27, 31, 33, 36, 39, 43, 44, 47]). Для адекватной количественной оценки БВ необходимо из большого набора тестов выбрать минимальное число маркёров старения, включение которых в исследовательскую программу позволяет получить достоверную информацию. Возможность реализации подобной селекционной процедуры возникает при применении метода множественной линейной регрессии. Его использование предоставляет возможность формировать минимальные комбинации переменных в батарее тестов, причём существует показатель, позволяющий судить о достаточности полученного их набора. Этот показатель — коэффициент множественной детерминации, вычисляемый по формуле: О = ЮОхИ2 (%), где Я — коэффициент множественной корреляции между КВ и совокупностью маркёров старения, включённых в исследование. Общая информативность батареи тестов, оцениваемая по коэффициенту множественной детерминации, не должна быть менее 70-80% [14, 60].
В геронтологии для анализа индивидуальных значений БВ пользуются не абсолютными, а относительными оценками данного показателя. Это достигается сравнением величины маркёров старения конкретного человека со средними их величинами, характерными для данной популяции (41- В силу математических особенностей множественной регрессии прямое сопоставление вычисленного БВ и КВ не корректно [12]. Для того, чтобы судить, в какой мере степень старения соответствует КВ обследованного, следует сопоставить индивидуальную величину БВ с должным БВ (ДБВ), который характеризует популяционный стандарт темпа старения [7, 12,13, 27, 28, 33]. Если степень старения обследуемого меньше, чем степень старения лиц равного с ним КВ, то БВ-ДБВ<0, а БВ/ДБВ<1. Если степень старения обследуемого больше, чем степень старения лиц равного с ним КВ, то БВ-ДБВ>0, а БВ/ДБВ> 1. Если степень старения обследуемого такая, как средняя степень старения лиц равного с ним КВ, то БВ -ДБВ = 0, ДБ/ДБВ= 1.
Показатель БВ-ДБВ подчиняется в популяции нормальному закону распределения, поэтому его диапазон можно разделить на три части, опреде-
ляя, при этом, статистические вариации нормативов скорости старения. Это даёт возможность, по мнению С.Г. Абрамовича и соавт. [1,2, 3], выявить лиц с прогностически неблагоприятным вариантом (увеличением скорости старения) и, при необходимости, провести профилактические мероприятия.
Различают интегральные и парциальные модели БВ. В отличие от интегральных моделей БВ, построенных на основе маркёров, характеризующих состояние организма в целом, парциальные -фоомируются на принципе подбора в батарею тестов показателей, отвечающих за состояние лишь одной из физиологических систем, с последующей оценкой возрастных изменений только в ней. При этом необходимо помнить, что БВ различных систем изменяется неодинаково. Это позволило В.В. Фролькису [40,41] выдвинуть положение о существовании ряда синдромов старости, отличающихся друг от друга выраженностью и темпом метаболических, структурных и функциональных изменений.
В исследованиях БВ человека наиболее часто используются такие показатели, как артериальное давление, скорость распространения пульсовой волны, жизненная ёмкость лёгких, продолжительность задержки дыхания после вдоха и выдоха, аккомодация хрусталика, масса тела, острота слуха, символ — цифровой тест Векслера, субъективная оценка здоровья [13, 33, 48]. В.Г. Шахбазовым и соавт. [42, 43, 44] использована простая, но информативная методика определения БВ по показателю электрокинетических свойств и потенциала клеточных ядер буккального эпителия.
В.Н. Крутько и соавт. [27, 28, 35], наряду с математической моделью для определения БВ, предложена классификация индикаторов биологического возраста с точки зрения уровня их проявления в организме. Предлагаемая авторами методика даёт возможность оценить состояние жизнеспособности организма в целом; темп, тип и профиль индивидуального старения; функциональный и патологический возраст; факторы риска и долголетия. Её использование позволяет стандартизировать методы оценки эффективности геро-протекторов и биостимуляторов, определить механизм их влияния на различные стороны возрастных проявлений. Л.М. Белозёровой [7, 8] с помощью созданных ею тест — программ и разработанного метода определения БВ по умственной и физической работоспособности были показаны особенности темпа старения в зависимости от возраста, пола и профессиональной деятельности.
Биологический возраст сердечно-сосудистой системы, как одной из ведущих в реализации основных детерминант старения и смерти человека [58], впервые был предложен А.В. Токарь и соавт. [38,39] и О.В. Коркушко и соавт. [26]. В последующем этой методикой пользовались многие авторы [17,45]. В ней использовались такие показатели, как мощность субмаксимальной нагрузки при ве-лоэргометрической пробе, ударный объём крови,
артериовенозная разность по кислороду, артериальное давление, жизненная ёмкость лёгких. С.Г. Абрамовичем и соавт. [1,2,3] для характернее тики интегрального и сердечно-сосудистого БВ были использованы параметры микропиокуля-ции, центральной гемодинамики и реактивности кожных сосудов на симпатомиметики и холодо-вую стимуляцию.
В клинических условиях метод определения БВ применяется для решения ряда задач, основными из которых являются:
* изучение особенностей старения людей с различной патологией, анализ взаимоотношения понятий «возраст — болезнь», а также использование этого показателя в качестве критерия эффективности лечебно — профилактических и реабилитационных мероприятий [5, 9, 10, 17,
21, 54, 57];
• донозологическая диагностика состояния здоровья и оценка влияния профессиональных
Литература
1. Абрамович С.Г., Корякина А.В., Михалевич И.М. Способ определения биологического возраста человека// 1 Росс, съезд геронтологов и гериатров. Сборник тезисов статей,- Самара, 1999.- С. 404.
2. Абрамович СТ., Михалевич И.М. Определение биологического возраста человека// Методические рекомендации,- Иркутск, 1999.-16 с.
3. Абрамович СТ., ФедотченкоА.А., Михалевич И.М., Корякина А.В. Метод определения биологического возраста человека// Сибир. мед. журнал,-1999.-№1,-С. 45-47.
4. Ахаладзе Н.Г., Вайсерман А.М. Определение биологического возраста как проблема геронтологии// Пробл. старения и долголетия.- 1992.- 2,- №3.-С. 323-330.
5. Бабанов С.А. Значение определения биологического возраста при пылевой бронхолёгочной патологии// 1 Росс, съезд геронтологов и гериатров. -Сборник тезисов и статей,- Самара, 1999,- С.410.
6. Башкирева А.С. Влияние производственных и социально — бытовых факторов на показатели биологического возраста водителей автотранспорта: Ав-тореф. дис. … канд. мед. наук. — Казань, 1997.- 24 с.
7. Белозёрова Л.М. Метод определения биологического возраста по работоспособности // Клиническая геронтология — 1998.- №2.- С. 34-38.
8. Белозёрова Л.М. Биологический возраст — этапы исследования, методы оценки, технологии коррекции// 1 Росс, съезд геронтологов и гериатров. — Сборник тезисов и статей. — Самара, 1999,- С. 415-416.
9. Буднева Т.М. Использование методики определения биологического возраста в практике Ульяновского областного клинического госпиталя ветеранов войн// Там же,- С. 421-422.
10. Валуев В.Е. Влияние некоторых заболеваний внутренних органов и факторов риска на биологический возраст у военнослужащих: Автореф. дис. … канд. мед. наук.- С.-Петербург, 1996.- 20 с.
11. Войтенко В.П. Физиологические механизмы старения,- Л., 1982.- 228 с.
12. Войтенко В.П., Полюхов А.М., Барбарук Л.Г. и др. Биологический возраст. Наследственность и старение. Геронтология и гериатрия,- Киев, 1984,- С. 5-15.
воздействий и вредных факторов на процессы старения [3,5,6,7,10,18,19,23,29,45,48].
Таким образом, анализ литературы свидетельствует, что как само понятие биологического возраста, так и его прикладные модели, не должны оставаться атрибутом геронтологических исследований и могут быть использованы практической медициной.
BIOLOGICAL AGE OF THE MAN
S.G. Abramovich (Irkutsk state institute of doctors improvement)
At the people of the senior age the disharmony between calendar and biological age is observed, therefore in gerontology the large importance there is a complex estimation of rate of aging. In the review the modem data on biological age of the man, techniques of his definition and prospects of application in clinical practice are submitted.
13. Войтенко В.П., Токарь А.В., Полюхов А.М. Методика определения биологического возраста человека// Там же. — С. 133 -137.
14. Войтенко В.П. Половые различия в старении и смертности человека // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Общие проблемы биологии,-1987,- №6.-С. 64-105.
15. Войтенко В.П. Математическое моделирование в геронтологии // Иммунитет и старение.- Киев, 1987.-С. 118-129.
16. Войтенко В.П. Ускоренное старение: темп или структура?// Проблемы старения и долголетия.-1992.- 2.- №3,- С. 259 — 266.
17. Волошина Е.Б. К механизму геропротекторного влияния бальнеотерапии // Актуальные проблемы курортологии и мед. реабилитации. Материалы международ, науч. — практич. конф. — Кишинёв-Одесса, 1997. — С. 36 — 37.
18. Воробьёв А.В., Бейзель Ю.Б. Определение показателей биологического возраста у больных профессиональными заболеваниями // Актуальные проблемы профессиональной и экологической патологии. Сборник статей науч. конференции. — Курск, 1994,- С. 24-27.
19. Гриценгер В.Р., Широков В.П., Суфтин С.Г. и др. Биологический возраст военнослужащих // Вопросы клинической и профилактич. медицины. Тезисы науч. работ,- Саратов, 1995.- С. 41.
20. Дубина Т.Л., Орлов М.М. Закономерности возрастных изменений физиологических показателей и типы старения// Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Общие проблемы биологии.-1987,- №6. — С.6-63.
21. Ена Л.М., Токарь А.В. Биологический возраст как метод контроля эффективности профилактических мероприятий в геронтологии // Превентивная геронтология и гериатрия. Ежегодник. — Киев, 1991. -С. 62 -66.
22.Ермаков С.П. Демографические модели //В кн.: Демография: проблемы и перспективы,- М., 1986.-С. 133-150.
23. Илющенко В.Г. Использование показателей биологического возраста при оценке заболеваемости рабочих фанерно — мебельного комбината // Биологический возраст. Наследственность и старение. Геронтология и гериатоия. — Киев, 1984. — С. 78 — 81.
24. Инграм Д.К. Биологический возраст: стратегия оценки// Там же. — С. 30 -38.
25. КомфортА. Биология старения. — М., 1967. — 397с.
26. Коркушко О.В., Плачинда Ю.И., Котко Д.Н. и др. Математическая модель функционального возраста сердечно — сосудистой системы, основанная на результатах пороговой физической нагрузки// Биологический возраст. Наследственность и старение. Геронтология и гериатрия,- Киев, 1984 — С. 67-72.
27. Крутько В.Н., Славин М.Б., Мамай А.В. Классификация, анализ и применение индикаторов биологического возраста для прогнозирования ожидаемой продолжительности жизни// Физиология человека. — 1995. — Т. 21. -№6. — С. 42-46.
28. Крутько В.Н., Донцов В.И., Комарницкий А.И. Феномен биологического возраста и комплексная методика его диагностики// 1 Рос. съезд геронтологов и гериатров. Сборник тезисов и статей. — Самара, 1999. — С. 451-452.
29. Латышевская Н.И. Биологический возраст как интегральный показатель донозологических состояний// Проблемы геронтологии и гериатрии (медицинские и социальные аспекты). Материалы науч. конф. — Волгоград, 1998,- С. 41-42.
30. Людвиг Ф.К. Количественное определение старения — возможности и пределы// Биологический возраст. Наследственность и старение. Геронтология и гериатрия. — Киев, 1984. — С. 16-24.
31. Мазурин Ю.В., Пономаренко В.А., Ступаков Г.П. Гомеостатический потенциал и биологический возраст человека. — М., 1991. — 48 с.
32. Минц А.Я., Дубина Т.Л., Лысенюк В.П. и др. Определение индивидуального биологического возраста и оценка степени старения // Физиологический журнал. — Т.30. — 1984. — №1. — С. 39 — 45.
33. Номограммы для определения некоторых интегральных показателей биологического возраста и профессионального здоровья // Под ред. А.П. Прудникова. — М., 1991. — 36 с.
34. Павловский О.М. Биологический возраст и современные тенденции в постдефинитивном онтогенезе человека // Вопросы антропологии. — М., 1985.-Вып. 75,-С. 133-148.
35. Профилактика старения. Ежегодник национального геронтологического центра // Под ред. А. А. Под-колзина, В.И. Донцова, В.Н. Крутько. — М., 1998. -Вып. 1.- 96с.
36. Разумникова О.М., Егоров Д.Н. Вычисление биологического возраста и вариабельности сердечного ритма у онкологических больных // Бюлл. сибирского отделения РАМН. — 1995. — №3. — С. 100 — 104.
37. Ратнер ГЛ. Программа определения реального возраста человека // 1 Росс, съезд геронтологов и гериатров. Сборник тезисов и статей. — Самара, 1999.-
С.601.
38. Токарь А.В., Балаж Д., Ахаладзе Н.Г. и др. Биологический возраст и патология сердечно — сосудистой системы (результаты поперечных и продольных исследований) // Геронтология и гериатрия. Возрастная патология сердечно — сосудистой системы.-Киев, 1989. — С. 12-16.
39. Токарь А.В., Войтенко В.П., Полюхов А.М. Использование методики определения биологического возраста человека в донозологической диагностике// Методические рекомендации. — Киев, 1990. — 14 с.
40. Фролькис В.В. Регулирование, приспособление и старение. — Л., 1970. — 432 с.
41. Фролькис В.В. Индивидуальный биологический возраст и его межвидовые сопоставления // Биологический возраст. Наследственность и старение.
Геронтология и гериатрия. — Киев, 1984. — С. 24 — 3042.
42. Шахбазов ВТ., Колупаева Т.В., Набоков АЛ. Новый метод определения биологического возраста человека // Лабораторное дело.- 1986.- №7.- С. 404-407.
43. Шахбазов В.Г., Григорьева Н.Н., Колупаева Т.В. Новый цито» биофизический показатель биологического возраста и физиологического состояния организма человека // Физиология человека. -1996.-Т. 22. — №6. -С. 71-75.
44. Шахбазов В.Г., Колупаева Т.В. Влияние двигательной активности на показатель биологического возраста человека //1 Росс, съезд геронтологов и гериатров. Сборник тезисов и статей. — Самара, 1999.-
С. 510.
45. Широков В.П., Богдапшч В.Н., Суфтин С.Г. и др. Частота и структура изменения темпов биологического старения у летного состава // Вопросы кли-нич. и профилактич. медицины. Тезисы науч. работ. — Саратов, 1995. — С. 98.
46. Эмануэль Н.М., Мамаев В.Б., Наджарян ТЛ. и др. Принципы определения биологического возраста и жизнеспособности человека // Биологический возраст. Наследственность и старение. Геронтология и гериатрия. — Киев, 1984. — С. 38-42.
47. Ястребов А.П., Мещанинов В.Н., Гороховский В.А. и др. Вклад процессов свободно-радикального окисления в биологический возраст ветеранов войн// Актуальные вопросы геронтологии и гериатрии, мед. Обслуживания ветеранов войн. Материалы межобластной научно-практической конференции. — Екатеринбург, 1996. — С. 99.
48. Ахаладзе М.Г. Біологічний вік і аварія ЧАЕС (поперечне та лонгітудинальне дослідження)// Журн. АМН Украіни. -1997. — Т.З. — №4. — С. 672-680.
49. Chok N.W. Indices of functional age // In: Aging: A challenge to science and society. Oxford University Press, 1981.-P.270-286.
50. Comfort A. Test — battery to measure aging — rate in man // Lancet. -1969. — Dec. 27,- P. 1411 -1415.
51. Comfort A. Measuring the human ageing rate // Meech. Ageing a. Dev., 1972. -Vol. 1- P. 101.
52. Costa P.T., McCrae R.R. Functional age: A conceptual and empirical critique // In: Epidemiology of aging. NIH Pub. Washington: U.S. Government Printing Office, 1980. — №8 — P. 23-46,969.
53. Dean W. Biological aging measurement . — Los Angeles: Center for Biogerontoloqy, 1988. — 426 p.
54. Furucawa Т., moue M.L., Kajiya F.3. — №5.-Vol. 41.-P. 151-175.
59. Skalicky М., Niedermuller H., Hofescker G. Multivariate methods in the assessment of me biological age// Biological age and aging risk factors.- Madrid: Technipublicationes, 1987. — P. 73-81.
60. Voitenko V.P., Tokar A.V. The assessment of biological age and sex differences of human aging // Exp. Aging Res. -1983. — Vol.9. — №4. — P. 239 — 244.
Биологический возраст
(син. — физиологический возраст) этап индивидуального развития организма (онтогенеза) в момент наблюдения, характеризуемый специфическим набором морфологических, анатомических, физиологических и др. признаков. Биологический возраст отражает этапы жизни индивида: младенчество, молодость, зрелость, старость.
Для определения биологического возраста растений используют шкалу возрастных (онтогенетических) состояний, разработанную Т. А. Работновым (см. Онтогенез). Возрастные изменения происходят в структуре и функциях организма. Индикатором возрастных состояний являются, гл. обр., морфологические изменения, коррелятивно связанные с функциональными. Календарный возраст (см. Абсолютный возраст) и биологический возраст всегда сопряжены между собой, однако их соотношение не всегда однозначно. Особи одного календарного возраста могут находиться на разных этапах своего онтогенетического развития, т. е. быть в разных возрастных состояниях, и наоборот, особи одного возрастного состояния могут быть разного календарного возраста.
В экологических исследованиях определение биологический возраст имеет большее значение, чем определение календарного возраста, по следующим причинам: 1) разные особи одного и того же вида достигают определенного возрастного состояния в разные календарные сроки, но поскольку они находятся на одном и том же этапе индивидуального развития, роль их в популяции и сообществе одинакова; 2) особи растений разных видов и разных жизненных форм проходят одни и те же этапы онтогенеза в течение разного времени, поэтому сравнительная оценка их роли в сообществе может быть проведена только на основе биологического возраста. Кроме того, определение абсолютного возраста у большинства растений (в т. ч. и у многих видов деревьев) часто вызывает затруднение, а определение биологический возраст всегда реально.
Лит.: Кренке, Н. П. Теория циклического старения и омоложения растений и ее практическое применение. — М., 1940; Работнов, Т. А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах // Тр. БИНАН СССР. Сер. 3. — Вып. 6. — 1950; Ценопо-пуляции растений (очерки популяционной биологии). — М., 1988; Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность. Кн. 1. — М., 2004.
Какой возраст лучший в жизни?
- Дэвид Робсон
- BBC Future
Автор фото, Thinkstock
Старение — это неизбежный упадок организма, или же оно имеет и определенные бонусы для нашей жизни? Дэвид Робсон исследует, чего не может старость и чего не знает молодость.
Вы когда-то испытывали беспокойство о том, что золотое время вашей жизни уже прошло и даже не сделало милость сообщить вам об этом?
Говорят, жизнь начинается в 40, а 60 — это новые 50. так ли это? И какой возраст является лучшим в жизни?
Корреспонденты BBC Future перечитали горы медицинской литературы и узнали, какие изменения претерпевает наш организм в течение жизни, от памяти до сексуального желания.
Физическая форма
Для физической активности, которая требует коротких и резких всплесков энергии — бег на 100 м, толкание ядра или метание копья — стартовый выстрел звучит в 20, а после 25 начинается быстрый спад. Футболисты достигают пика своей карьеры еще раньше.
Автор фото, Sunny MacKee
Підпис до фото,65-летняя американка Санни Маки участвует в изнурительных соревнованиях, которые не выдерживают и младшие атлеты
Однако в изнурительных видах спорта, требующих значительной выносливости, например, марафонах на 100 км и 1000 км, атлеты старшего возраста показывают лучшие результаты. В таком спорте спад физической силы происходит очень медленно даже после 30 и 40 лет. В свой шестьдесят первый день рождения Санни Макки участвовала в троеборье «Железный человек», которое состоит из трех последовательных этапов: 180-километрового заезда на велосипеде, марафона и заплыва на 4 км. Некоторые участники настолько увлекаются этими изнурительными соревнованиями, которые продолжают участвовать в них даже после 70 лет.
Интеллектуальные способности
Данные о старении головного мозга менее оптимистичны.
После 20 способность запоминать новые факты постепенно уменьшается. На самом деле, золотой век памяти приходится на школьные годы. Так называемая «оперативная» память — способность удерживать краткосрочную информацию, например, сколько бокалов пива вы опрокинули вчера в пабе, — держится на постоянном уровне чуть дольше и постепенно снижается в 40 лет.
Еще печальнее признавать, что творческая активность достигает зенита в молодые годы. Большинство Нобелевских лауреатов сделали свои революционные открытия до 40. Белое вещество в нашем мозгу, ответственное за образование информационных путей, также начинает сокращаться, что в целом замедляет умственную деятельность.
Автор фото, Getty
Підпис до фото,Лауреат Нобелевской премии по физике 2014 года Хироши Амано
Но есть и хорошая новость.
Хотя на запоминание фактов в старшем возрасте тратится больше времени, другие интеллектуальные способности продолжают развиваться. Навыки чтения и арифметики улучшаются до среднего возраста. Социальные навыки — наша способность адаптироваться к сложным межчеловеческим отношениям — совершенствуются до позднего возраста.
Другими словами, наши интеллектуальные способности развиваются волнообразно. На смену спаду в одной сфере приходит подъем в другой. «Нет такого возраста, в котором мы были бы лучшими по всем показателям», — говорит Джош Гартшорн из Гарвардского университета, который провел масштабное исследование этого вопроса.
Сексуальная жизнь
Массовая культура поддерживает стереотип, что страсти в постели бушуют только у 20-30-летних. На самом деле, ни сексуальное желание, ни сексуальная активность не уменьшаются существенно до середины 50 лет. И даже потом спад не будет быстрым.
Согласно исследованию, посвященному продолжительности сексуальной жизни, 55-летние мужчины могут спокойно рассчитывать еще на 15 или более лет относительно регулярного секса, а женщины этого же возраста — на десятилетие. Половая жизнь в этом возрасте может быть не такой частой и энергичной, как раньше, но ученые утверждают, что 30% здоровых людей в 65-74 лет могут наслаждаться сексом не менее одного раза в неделю.
Автор фото, Thinkstock
Более того, хотя в старшем возрасте сексуальное желание снижается, уровень удовлетворения от жизни в целом выше, чем в более молодом возрасте. Хотя с возрастом мы чаще жалуемся на физические недомогания, с эмоциями мы учимся справляться значительно лучше.
Существует ли эликсир молодости?
Какой вывод позволяют сделать эти данные? Мы можем предположить, что пик сексуальной жизни происходит в 20 лет, физической активности — в 30, интеллектуальной — в 40 и 50, и самые счастливые годы жизни — это седьмой десяток. Но надо понимать, что это усредненная статистика, и траектории вашей жизни могут существенно отличаться. Важнейший вывод таков — разный возраст имеет свои взлеты и падения, следовательно, золотого возраста в целом нет.
Автор фото, Thinkstock
Еще больше подбадривает тот факт, что самые неприятные последствия старения — не такие уж неизбежные, как мы привыкли их представлять. Физические упражнения, в частности, не только помогают дольше сохранять физическую форму и предотвращать большинство возрастных болезней, таких как диабет и рак, но и укрепляют память и улучшают умственную деятельность. У людей с хорошим здоровьем сексуальная жизнь примерно на 5 лет дольше. Кажется, мы почти открыли эликсир молодости.
Физиологи также уверены, что большое значение имеет настроение. Некоторые люди говорят, что они чувствуют себя моложе своих лет. Такой подход заставляет их быть более активными, и в результате они имеют большую продолжительность жизни. Иными словами, некоторые ограничения мы накладываем на себя сами, и они не всегда связаны со старением.
Мы не можем остановить процесс старения. Но мы можем осознать его сильные и слабые стороны и хорошо ориентироваться на местности, что сделает наше путешествие в пожилой возраст более приятным. Очередной пик еще впереди.
Как уменьшить свой биологический возраст?
Классический метод, основанный на оценке АД, пульса, удерживания равновесия, собственной оценке самочувствия и здоровья теперь может быть заменен современной диагностикой. Чтобы определить биологический возраст человека врачи и физиологи применяют различные методы исследований, которые показывают функциональное и морфологическое состояние основных систем организма.
Часто в результате таких исследований цифра биологического возраста оказывается завышенной по сравнению с реальным количеством лет. Необходимость много работать и вести малоподвижный образ жизни вызывает хронический стресс, который ускоряет старение организма. Улучшить ситуацию поможет забота о себе и переход на щадящий рабочий режим. Важен контроль хронических заболеваний, чтобы обострения не становились очередным стрессовым фактором.
Дополните рекомендованные меры приемом препаратов, которые улучшают обмен веществ и дают клеткам энергию для обновления. Это поможет настроить биологические механизмы и восстановить естественные возможности организма обновляться.
Улучшить состояние сердца после длительных перегрузок и стрессов поможет Элтацин®. Препарат состоит из аминокислот цистина, глицина и глутаминовой кислоты. В результате их взаимодействия образуется мощный антиоксидант глутатион, который не только улучшает состояние сердца, но и способствует обновлению всех тканей организма. Постоянный прием Элтацина® замедляет старение и в комплексе с другими мерами предупреждает развитие заболеваний сердца. Умеренная физическая нагрузка улучшает эффект от препарата.
Биологический возраст головного мозга определяется скоростью реакции, качеством памяти и внимания. Восстановить характеристики мозговой деятельности помогает аминокислота треонин в комплексе с витамином В6, которые являются компонентами препарата Биотредин®. Треонин и витамин В6 активизируют процесс образования энергии в нейронах, что помогает им дольше оставаться жизнеспособными и поддерживать высокую скорость обработки информации. Применение Биотредина®, как лекарства для профилактики стресса, помогает предупредить преждевременное старение нейронов.
Чтобы омолаживающий эффект был выраженным принимайте все препараты в комплексе, а также старайтесь избегать пищи, напитков и действий, которые могут ускорить старение.
Подростковый возраст — Официальный сайт Администрации Санкт‑Петербурга
Самая большая трудность подросткового возраста – это одновременная очень мощная перестройка организма и психики ребенка. Подростковым возрастом принято называть период от 10-11 до 15-16 лет. Его называют переходным, так как в это время ребенок переходит от детской модели поведения к взрослой. Кроме того, в этот период подросток переживает серьезнейшие физиологические изменения.У большинства подростков возникает еще одна сложность– потеря интереса к учебе. У каждого ребенка причина может быть своя, объединяет их одно: подростковый возраст переполнен эмоциональными и физиологическими переживаниями, что неизбежно сказывается на всех аспектах жизни ребенка.
В раннем подростковом возрасте ребенок переходит в среднюю школу, где организация учебной деятельности существенно отличается от начальной. Вместо одного педагога появляется много, каждый со своими требованиями и установками. Способы подачи материала становятся более академичными. В старшей школе к сложности материала добавляются повышенные требования родителей к качеству оценок и уровню знаний, поскольку стоит вопрос о поступлении в профессиональные учебные заведения. Все это приводит к серьезной психологической нагрузке, которая может сказаться на качестве успеваемости. Помогите ребенку равномерно распределить нагрузку в течение рабочей недели, правильно чередовать режим отдыха и работы. Постарайтесь не нагнетать обстановку, подбодрите ребенка, помогите ему обрести чувство уверенности в себе и своих сила. Личные проблемы. Для подростка взаимоотношения со сверстниками гораздо важнее успеваемости. На текущий момент это его самая болевая точка. Если подросток не адаптирован в коллективе, испытывает трудности в общении, это может быть причиной общей апатии, в том числе в отношении учебы. Помните, что для подростка важна самостоятельность, поэтому не пытайтесь решить его проблемы силой, не читайте нотаций его одноклассникам. Помогите подростку найти достойный выход из ситуации или поменять коллектив Важно понимать, что от конфликтов ребенок эмоционально страдает не меньше, чем родители. Но, не имея достаточного опыта взрослых отношений, подросток не в состоянии понять причину взаимного недовольства, не знает, что предпринять, чтобы разрешить конфликт Также необходимо понимать, что гормональная революция подросткового организма вызывает неуправляемые всплески эмоций, которые ребенок физически не способен контролировать.
Психологи разделяют подростковый период на две фазы: негативную и позитивную.
Негативная фаза – это отмирание старой системы ценностей и интересов, активное неприятие происходящих внутри перемен. Ребенок чувствует, что происходят изменения, но психологически к ним еще не готов, отсюда его раздражительность, апатия, постоянное беспокойство и недовольство
В позитивной фазе подросток готов принять и осознать происходящие перемены. У него появляются новые друзья, интересы, он способен к коммуникациям на новом качественном уровне, возникает чувство зрелости, эмоции становятся более устойчивыми
Именно в период позитивной фазы у подростка появляются устойчивые увлечения, ярко проявляются творческие таланты. Если в 10-12 лет подростки выбирают друзей по территориальному принципу (вместе учатся, рядом живут), то в старшем подростковом возрасте круг знакомых формируется на базе общих интересов и увлечений.
Согласно исследованию
, физиологический возраст является лучшим показателем выживаемости, чем хронологический возраст.Ваши результаты упражнений являются лучшим показателем долголетия, чем ваш хронологический возраст
Часто говорят: дело не в том, сколько тебе лет, а в том, сколько тебе лет. Новое исследование показывает, что физиологический возраст является лучшим показателем выживаемости, чем хронологический возраст. Исследование опубликовано сегодня в European Journal of Preventive Cardiology , журнале Европейского общества кардиологов (ESC).
«Возраст — один из самых надежных факторов риска смерти: чем вы старше, тем выше риск смерти», — сказал автор исследования доктор Серж Харб, кардиолог клиники Кливленда в США. «Но мы обнаружили, что физиологическое здоровье является еще лучшим предсказателем. Если вы хотите жить дольше, делайте больше упражнений. Это должно улучшить ваше здоровье и продолжительность жизни».
На основе результатов тестирования с физической нагрузкой исследователи разработали формулу для расчета того, насколько хорошо люди тренируются — их «физиологический возраст», который они назвали A-BEST (возраст, основанный на тестировании с физической нагрузкой).В уравнении используется способность к физической нагрузке, то, как сердце реагирует на нагрузку (хронотропная компетентность), и то, как частота сердечных сокращений восстанавливается после тренировки.
«Знание своего физиологического возраста — хорошая мотивация для повышения эффективности упражнений, что может улучшить выживаемость», — сказал д-р Харб. «Сказать 45-летнему человеку, что его физиологический возраст 55, должно стать тревожным сигналом о том, что он теряет годы жизни из-за своей непригодности. С другой стороны, 65-летний мужчина с A-BEST 50 скорее всего, проживут дольше своих сверстников.«
В исследование было включено 126 356 пациентов, направленных в клинику Кливленда в период с 1991 по 2015 год для прохождения первого теста с физической нагрузкой — обычного обследования для диагностики проблем с сердцем. Это включает в себя ходьбу по беговой дорожке, которая становится все труднее. Во время теста регулярно измеряются переносимость физической нагрузки, реакция сердечного ритма на упражнения и восстановление сердечного ритма. Эти данные были использованы для расчета A-BEST с учетом пола и приема лекарств, влияющих на частоту сердечных сокращений.
Средний возраст участников исследования составлял 53,5 года, 59% составляли мужчины. По данным A-BEST, более половины пациентов в возрасте 50-60 лет — 55% мужчин и 57% женщин — были физиологически моложе. После среднего периода наблюдения 8,7 лет 9 929 (8%) участников умерли. Как и ожидалось, каждый отдельный компонент A-BEST был связан со смертностью.
Умершие пациенты были на десять лет старше выживших. Но A-BEST был значительно лучшим показателем выживаемости, чем хронологический возраст, даже с поправкой на пол, курение, индекс массы тела, использование статинов, диабет, гипертонию, ишемическую болезнь сердца и терминальную стадию болезни почек.Это было верно для всей когорты, а также для мужчин и женщин, когда они анализировались отдельно.
Д-р Харб сказал, что врачи могут использовать A-BEST, чтобы сообщать пациентам о результатах тестов с физической нагрузкой: «Сообщение пациентам об их предполагаемом возрасте на основе выполнения упражнений является мощной оценкой продолжительности жизни и легче для понимания, чем предоставление результатов для отдельных компонентов обследования».
Д-р Харб отметил, что этот тип подхода доказал свою эффективность в отношении конкретных заболеваний.Например, рекомендации ESC рекомендуют использовать «возраст риска сердечно-сосудистых заболеваний», основанный на факторах риска, включая курение, холестерин в крови и артериальное давление, для общения с пациентами.
Источник:
https://www.escardio.org/
Общие заболевания изменяют физиологический возрастной профиль микроРНК крови
Профили миРНК сильнее связаны с возрастом по сравнению с полом
Сначала мы попытались смоделировать здоровое старение как основу для понимания болезни.Поскольку у мужчин продолжительность жизни короче, чем у женщин, и каждый пол страдает различным набором возрастных заболеваний, мы исследовали взаимосвязь между возрастом и полом в профилях миРНК в крови. Подтверждая наши предыдущие наблюдения в когорте из 109 человек 26 , мы обнаружили, что возраст имеет более выраженное влияние, чем пол. Фактически, 1568 miRNA значимо коррелировали с возрастом, но только 362 коррелировали с полом согласно скорректированным по Бенджамини-Хохбергу p-значениям критерия Уилкоксона Манна-Уитни (рис.2а, б). В то время как 231 miRNA перекрывались между этими группами, это число не было значимым (двусторонний точный критерий Фишера p — значение 0,35; критерий хи-квадрат Пирсона 0,36), предполагая, что в целом те miRNA, изменяющиеся с возрастом, являются общими. у обоих полов, а характерные для одного пола не меняются с возрастом. Как следствие, коэффициент корреляции Спирмена (SC) возрастных изменений между мужчинами и женщинами был высоким (SC 0,884, p <10 −16 , рис.2в).
Рис. 2: Зависимость миРНК от возраста и пола.a Сглаженная диаграмма разброса двусторонней ассоциации возраста и пола p -значение для 2549 miRNA. P -значения для пола вычисляются с использованием критерия Уилкоксона Манна – Уитни, а для корреляции Спирмена — с помощью асимптотического t-приближения. Значения p скорректированы по Бенджамини – Хохбергу. b Коробчатая диаграмма возраста и пола p — значение от до для 2549 miRNA.Прямоугольник охватывает квантиль 25% и 75%, сплошная горизонтальная линия представляет собой медианное значение, а усы простираются до самой экстремальной точки данных, которая не более чем в 1,5 раза превышает межквартильный диапазон от прямоугольника. c Корреляция miRNAs с возрастом у мужчин и женщин. Серые точки: незначительны; оранжевые и синие точки: miRNA значимо коррелировали с возрастом только у мужчин или женщин; зеленые точки: miRNA значимо коррелировали с возрастом у мужчин и женщин. d Результаты анализа обогащения miRNA.Цветные кривые на заднем плане представляют случайные перестановки miRNA. Членство в кластере проецируется рядом с порядком miRNA. Категория «отрицательная корреляция с возрастом» очень значима и в целом подтверждает наши данные. Кроме того, категория «с пониженной регуляцией при БА» обогащена миРНК, уменьшающимися с возрастом. e Регуляция синаптической передачи входит в число категорий, обогащаемых miRNA, повышающихся с возрастом. Более того, катаболические процессы APP — это еще одна категория, которая с возрастом обогащается miRNA. f Линейная корреляция Пирсона в сравнении с нелинейной корреляцией расстояния для ассоциации возраста с miRNA. Оранжевые точки имеют высокую нелинейную корреляцию, которая не объясняется линейной корреляцией и уменьшается с возрастом, зеленые точки имеют высокую нелинейную корреляцию, которая не объясняется линейной корреляцией и увеличивается с. Оранжевая пунктирная линия представляет сглаженный сплайн, а четыре числа в серых кружках представляют положение miRNAs, примеры которого представлены в g . г Примеры корреляции миРНК с возрастом. (1) серый: нет корреляции; (2) оранжевая преимущественно положительная линейная корреляция; (3) синяя преимущественно отрицательная линейная корреляция; (4) нелинейная корреляция. Каждая сплошная линия представляет собой сглаживающий сплайн. h Обогащение тканей miRNA, которые коррелируют с возрастом нелинейным образом. На модели человека все органы, выделенные серым цветом, значительно обогащены. В таблице справа перечислены органы с соответствующими значениями p . P -значения были вычислены с использованием гипергеометрического распределения и были скорректированы для многократного тестирования с использованием подхода Бенджамини – Хохберга.
Затем мы отсортировали miRNAs по их корреляции с возрастом, независимо от их значимости, и отнесли каждую к одной из 5 групп: сильно уменьшающиеся с возрастом (кластер 1: 174 miRNA, SC <−0.2), умеренно убывающие (кластер 2: 382). miRNA; -0,2
Хотя такой линейный корреляционный анализ может выявить значимые биологические особенности, важность нелинейных изменений старения, таких как обнаруженные для белков плазмы 5 и экспрессии генов в тканях, становится все более очевидной. Поэтому мы стремились использовать высокое временное разрешение набора данных для более полного понимания динамики миРНК цельной крови на протяжении всей жизни.Сначала мы построили траектории miRNA для каждого из 5 кластеров (Supplementary Fig. 2), подтверждая, что многие miRNAs обнаруживают нелинейные паттерны. Сравнивая линейные и нелинейные корреляции для каждого, мы обнаружили нелинейные изменения в 116 из 1098 miRNAs, измененных с возрастом, из которых 90 уменьшились и 26 увеличились (Fig. 2f, g, Supplementary Data 4). Анализ miEAA выявил значительное обогащение miRNA по нелинейным траекториям со старением практически во всех тканях человека 29 (рис.2ч). Это открытие выделяется, учитывая высокую степень тканевой специфичности miRNA. Таким образом, мы предполагаем, что заболевания, поражающие эти органы, могут быть связаны с изменениями профилей miRNA в крови.
Сдвиги плеч miRNA связаны со старением
Сдвиг в экспрессии 3 ’и 5’ зрелых плеч miRNAs наблюдается между различными тканями 30 тканей, но также в здоровых и болезненных состояниях, таких как рак 31 . Мы предположили, что старение также может влиять на распределение рук, и искали соответствующие события сдвига рук.Действительно, мы наблюдали корреляцию экспрессии, специфичной для руки, в 40 случаях (дополнительные данные 5). Для 27 miRNA (67,5%) мы наблюдали увеличение экспрессии зрелой 5 ’и снижение экспрессии 3’ с возрастом, в то время как в 13 случаях в 32,5% случаев 3 ’форма увеличивалась, а 5’ форма уменьшалась. Эти результаты указывают на увеличение экспрессии зрелой 5’-миРНК с возрастом. Наибольшее абсолютное увеличение экспрессии 5 ’зрелой фазы было идентифицировано для miR-6786. Анализ miRSwitch показал, что обычно 3 ’форма доминирует в H.sapiens с преобладанием 5 ’в основном в образцах плазмы. Для miRNA с наиболее снижающимся коэффициентом экспрессии 5 ’(miR-4423) мы обнаружили доминирующую экспрессию 3’ в основном в грудном молоке, сердце, семенниках, стволовых клетках и клетках крови. Таким образом, наши результаты предполагают измененное соотношение соотношения экспрессии зрелых 3 ’к 5’, которое может быть связано с различными тканями или влиять на них.
Связь между возрастом и экспрессией miRNA частично теряется при заболеваниях
Хотя клеточная и молекулярная дегенерация старения часто провоцирует возрастные заболевания, тем не менее есть пожилые люди, которые жили полностью без болезней.Поэтому мы спросили, что отличает такое здоровое старение от старения, приводящего к болезням. Для каждого заболевания и здоровых людей мы вычислили корреляцию Спирмена (SC) с возрастом для всех 2549 miRNA (рис. 3a, дополнительные данные 6). В целом, здоровые люди из контрольной группы достигли наибольшего абсолютного SC, более чем в два раза выше, чем у объединенной когорты болезней, и больше, чем любое отдельное заболевание. Используя дисперсионный анализ, мы обнаружили очень значимые различия ( p <2,2 × 10 −16 ), а непараметрический тест Уилкоксона Манна-Уитни подтвердил значимые различия абсолютной корреляции Спирмена в выборках здоровых и больных ( p <2.2 × 10 −16 ). В соответствии с этими выводами, образцы от здоровых людей показали гораздо больше miRNA со значительными возрастными корреляциями (рис. 3b), предполагая, что наличие возрастного заболевания может нарушить профили miRNA здорового старения (тест Wilcoxon Mann-Whitney p < 2,2 × 10 −16 ). Например, пациенты с раком легких были обогащены для положительной корреляции с возрастом, в то время как miRNA у пациентов с сердечными заболеваниями были обогащены для отрицательной корреляции с возрастом.Затем мы сравнили траектории miRNA от 5 кластеров здоровых индивидуумов с подобранными кластерами у больных пациентов (дополнительный рис. 2), и аналогично miRNAs от больных индивидуумов демонстрируют гораздо более слабые паттерны старения. Это верно как при анализе каждой болезни отдельно, так и при объединении.
Рис. 3: Заболевания miRNAs подвержены влиянию возраста.Коробчатая диаграмма коэффициента корреляции Спирмена для каждой миРНК для всех образцов, здоровых людей и пациентов.Размеры группы: n HC = 1334, n PD = 944, n HD = 607, n NTLD , n LC = 517, n OD = 405. Прямоугольник охватывает квантиль 25% и 75%, сплошная горизонтальная линия представляет собой медианное значение, а усы простираются до самой экстремальной точки данных, которая не более чем в 1,5 раза превышает межквартильный диапазон от прямоугольника. b Коробчатая диаграмма значений p для коэффициента корреляции Спирмена каждой miRNA для всех образцов, здоровых людей и пациентов из a .Размеры группы: n HC = 1334, n PD = 944, n HD = 607, n NTLD , n LC = 517, n OD = 405. Прямоугольник охватывает квантиль 25% и 75%, сплошная горизонтальная линия представляет собой медианное значение, а усы простираются до самой экстремальной точки данных, которая не более чем в 1,5 раза превышает межквартильный диапазон от прямоугольника. Значения p были вычислены с помощью асимптотического t-приближения. c Число дерегулированных miRNA в группах заболеваний в зависимости от разного возраста в анализе скользящего окна. Каждая сплошная линия представляет собой сглаживающий сплайн (зеленый — болезни сердца; красный — неопухолевые заболевания легких; серый — рак легких; синий — болезнь Паркинсона). Области представляют собой 95% доверительные интервалы. Для всех групп заболеваний количество нерегулируемых miRNA уменьшается с возрастом, тогда как при болезни Паркинсона оно увеличивается. d Сглаженная диаграмма рассеяния, показывающая средний размер эффекта на miRNA в зависимости от числа заболеваний, с которыми связана miRNA.В нижнем правом углу (значение оси y , равное 1) можно найти специфические miRNAs с высокими размерами эффекта. В правом верхнем углу расположены миРНК с высокой величиной эффекта, не зависящей от заболевания. Два числа представляют расположение примеров, представленных в e и f . e Пример miRNA, которая подавляется при сердечных заболеваниях у более молодых пациентов, активируется у пожилых пациентов с болезнью Паркинсона и не регулируется при заболеваниях легких. Каждая сплошная линия представляет собой сглаживающий сплайн (зеленый — болезни сердца; красный — неопухолевые заболевания легких; серый — рак легких; синий — болезнь Паркинсона).Области представляют собой 95% доверительные интервалы. f Пример miRNA из правой нижней части рис. 3d. МикроРНК значительно активируется при раке легких независимо от возраста, но в основном не связана с другими заболеваниями. Цветовые коды панелей c , e и f совпадают. Каждая сплошная линия представляет собой сглаживающий сплайн (зеленый — болезни сердца; красный — неопухолевые заболевания легких; серый — рак легких; синий — болезнь Паркинсона). Области представляют собой 95% доверительные интервалы.
Чтобы определить степень, в которой заболевания влияют на изобилие miRNA по сравнению со здоровыми контролями, мы вычислили количество дифференциально экспрессируемых miRNA между случаями и контролем, используя анализ скользящего окна. То есть мы сначала сравнивали больных людей в возрасте 30–39 лет со здоровыми людьми в возрасте 30–39 лет, затем увеличивали окно с шагом в один год (31–40 лет, 32–41 год и т. Д.) До последнего окна 70–79 лет (рис. 3в, дополнительный рис. 3а, б). Поскольку возрастное распределение варьировалось между этими группами, мы исключили любое окно, в котором было менее 20 случаев заболевания и 20 здоровых людей из контрольной группы.Интересно, что для всех заболеваний количество дифференциально экспрессируемых miRNAs было высоким у молодых людей, но резко снижалось к среднему возрасту, достигая плато около 60 лет для рака легких и 50 для неопухолевых заболеваний легких. К началу 50-х годов болезни сердца в значительной степени прекратились. С другой стороны, болезнь Паркинсона (БП) достигла минимума в возрасте около 47 лет, а затем резко возросла. За исключением БП, эти данные показывают, что пожилые здоровые и больные люди больше похожи, чем молодые здоровые и больные люди, что, возможно, предполагает, что пожилые здоровые люди имеют некоторые фенотипические характеристики болезней сердца и легких.
Затем мы спросили, имеют ли эти заболевания какие-либо изменения miRNA, и неожиданно мы обнаружили, что те miRNAs, которые наиболее часто дисрегулируются, также имеют наибольший размер эффекта (Fig. 3d). Эти микроРНК для всех заболеваний включают miR-191-5p (Fig. 3e), которая нацелена на мРНК, участвующие в клеточном старении 28 . Мы также наблюдали специфичные для заболевания miRNAs, такие как miR-16-5p, которые нацелены на путь передачи сигналов PI3K-Akt и микроРНК, участвующие в раке легких 28 . Таким образом, экспрессия miRNA, по-видимому, регулируется при здоровом старении с потерей регуляции при болезни.Помимо специфичных для болезни miRNAs, по-видимому, существует группа miRNA для всех болезней, которые изменяются определенным образом. Поэтому мы спросили о специфичности биомаркеров болезней, особенно в контексте зависимости от возраста.
Различные наборы биомаркеров miRNA существуют у молодых и старых пациентов
Предыдущие анализы биомаркеров при заболеваниях были в основном количественными, то есть мы рассчитали количество дисрегулируемых miRNA при заболеваниях для молодых и старых пациентов. Здесь мы установили, чтобы оценить изменения в наборах miRNA для молодых и старых пациентов с заболеваниями.В этом контексте мы использовали возможности уменьшения размеров и визуализации самоорганизующихся карт (SOM). Во-первых, мы рассмотрели величину эффекта miRNAs для двух наиболее глобальных сравнений, то есть здоровых людей в контрольной группе по сравнению с болезнями и старых (60–79 лет) по сравнению с молодыми (30–59 лет) индивидуумами. Представление тепловой карты для сравнения здоровых и больных (Рис. 4a) и для молодых и пожилых индивидуумов (Рис. 4b) подчеркивает различные паттерны для двух сравнений и указывает, что стареющие miRNAs отличаются от miRNA общих заболеваний.Однако этот анализ требует рассмотрения конкретного заболевания. С этой целью мы вычислили для каждого из четырех биомаркеров заболеваний у старых и молодых пациентов, снова используя размер эффекта в качестве показателя эффективности и анализ самоорганизующейся карты с последующей иерархической кластеризацией (рис. 4c). Хотя кластерные тепловые карты выявляют большие различия между наборами биомаркеров болезни по сравнению с молодыми и старыми биомаркерами, также наборы внутри болезней сильно различаются (рис. 4c). В соответствии с предыдущими анализами мы наблюдаем более сильные эффекты для всех заболеваний, кроме БП у молодых пациентов (средний ряд рис.4в). У старых пациентов соответствующие биомаркеры частично утрачены. Лишь в нескольких случаях у старых пациентов появляются новые биомаркеры, которых нет у молодых пациентов. Как показано в полной аннотации сетки SOM, каждая ячейка SOM имеет в среднем 8 членов кластера со стандартным отклонением 3,5 miRNAs (Supplementary Data 7). Распределение в значительной степени соответствует нормальному распределению, только четыре клетки (24, 62, 81 и 82 в дополнительных данных 7) содержат более 15 miRNA (среднее + двойное стандартное отклонение).
Рис. 4. Специфичность биомаркеров миРНК к заболеванию.a Представление тепловой карты анализа SOM в виде сетки 10 × 10 со 100 записями. Каждая клетка содержит как минимум одну miRNA и до 20 miRNA. Полная аннотация miRNA к клеткам представлена в дополнительных данных 7). Клетки окрашены в соответствии с размером эффекта miRNA для сравнения старых и молодых. Красные клетки содержат miRNA с величиной эффекта> 0,5, которые активируются, и синие miRNA, которые подавляются с величиной эффекта <-0.5. b Та же тепловая карта, что и в a , но окрашена для разницы между молодыми и старыми. Масштаб размера эффекта оставлен таким же, как и . Таким образом, меньшее количество желтых / красных, а также синих пятен указывает на общую меньшую величину эффекта. c Кластеризация SOM приводит к получению биомаркеров для четырех заболеваний и всех биомаркеров независимо от возраста, биомаркеров для молодых пациентов и биомаркеров для пожилых пациентов. Дендрограмма была рассчитана на основе иерархической кластеризации (полная связь на евклидовом расстоянии).Во всех случаях биомаркеры группируются по заболеванию, а не по возрасту, и старый набор биомаркеров наиболее близок ко всему набору биомаркеров, тогда как набор молодых биомаркеров имеет большие расстояния. В целом, маркеры NTLD и LCa наиболее близки друг к другу, на втором месте находятся биомаркеры сердца и самые разные биомаркеры PD. Клетки SOM четко выявляют различия между биомаркерами заболеваний у молодых и старых пациентов.
Предыдущие анализы предполагают различные наборы биомаркеров для молодых и старых пациентов с различными заболеваниями.Как следствие, будущий тест на биомаркеры, основанный на miRNA, может быть установлен не только для заболевания, но и для определенного возрастного диапазона пациентов с этим заболеванием.
Учитывая результаты этого и предыдущего разделов, мы вычислили для каждой miRNA в каждом заболевании и каждом возрастном окне размер эффекта (дополнительные данные 8). Соответствующие дополнительные данные предоставляют подробные сведения о том, насколько специфичны определенные miRNA для конкретных заболеваний и возрастных диапазонов, и могут в значительной степени поддержать текущие исследования биомаркеров.
Все полученные до сих пор результаты свидетельствуют в пользу сильного иммунологического компонента miRNAs и, как следствие, целевых сетей miRNA. Поскольку наша экспериментальная система профилирует миРНК цельной крови, мы решили определить клеточное происхождение путем вычислительной деконволюции.
Белые кровяные тельца являются основным хранилищем миРНК в цельной крови
Циркулирующие иммунные клетки участвуют в старении и различных возрастных заболеваниях, и одним из наиболее распространенных диагностических тестов на болезнь является профилирование клеток крови.Поскольку известно, что miRNAs обогащены разными типами клеток крови 32 , мы выполнили вычислительную деконволюцию профиля miRNA цельной крови, тем самым сгруппировав miRNA по предполагаемому типу (-ам) их происхождения (рис. 5a). Всего 196 miRNA были отнесены к одному конкретному типу клеток, включая 127 miRNA, происходящие из моноцитов. Большинство других происходит от трех или более типов. Например, самая большая группа из 139 микроРНК происходит из комбинации белых и красных кровяных телец (лейкоцитов, эритроцитов), экзосом и сыворотки.И третья по величине группа из 119 ограничена шестью типами лейкоцитов. Мы также наблюдали 31 микроРНК, специфичную для NK-клеток, 19 специфичных для Т-хелперных клеток, 11 специфичных для В-клеток и 8 специфичных для цитотоксических Т-клеток. В целом, для тех miRNAs, для которых мы могли установить предполагаемое происхождение, мы обнаружили, что лейкоциты являются основным фактором, хотя они представляют значительно меньший объем цельной крови по сравнению с эритроцитами и сывороткой (рис. 5b).
Рис. 5: Деконволюция клеток крови.a Распределение miRNA в различных соединениях крови.Строки отсортированы по соединениям крови, указанным справа (RBC: красные кровяные тельца; CF: без клеток), столбцы отсортированы по уменьшающемуся количеству miRNA. b Относительное содержание всех микроРНК в различных соединениях крови. c Распределение miRNA по типам клеток. Зеленое распределение является фоном и представляет относительный состав 1451 miRNA в кластере 3. Синее распределение представляет miRNA, увеличивающиеся с возрастом (кластеры 4 и 5) и обогащенные e.г., в В-клетках и сыворотке. Красное распределение представляет миРНК, уменьшающуюся с возрастом (кластеры 1 и 2) и обогащенные, например, нейтрофилами и эритроцитами.
Затем мы применили этот анализ к тем miRNA, которые меняются с возрастом, и обнаружили, что те, которые увеличиваются, по-видимому, в основном происходят из B-клеток, моноцитов, NK-клеток, цитотоксических T-клеток и сыворотки (рис. 5c). Напротив, уменьшающиеся с возрастом миРНК обогащены нейтрофилами, Т-хелперами и эритроцитами. Эти данные указывают на сдвиги в траекториях старения miRNA определенных типов клеток крови (дополнительный рис.4). Интересно, что для вышеуказанных типов клеток известные возрастные изменения численности в основном следуют противоположным тенденциям: лимфоциты обычно уменьшаются с возрастом, а нейтрофилы увеличиваются с возрастом 33 . Это указывает на то, что изменения экспрессии генов, присущие клеткам, с возрастом могут существенно влиять на наблюдаемые профили миРНК цельной крови.
miRNAs, связанные со здоровым старением, регулируют экспрессию белков плазмы
Растущее количество доказательств указывает на функциональную роль системных белков плазмы в старении и болезнях 5 .Эти белки могут представлять собой расположенные ниже мишени миРНК, переносимых с кровью. Таким образом, мы сравнили наши данные с недавним набором данных о белках плазмы, связанных с возрастом у здоровых людей 5 . Поскольку miRNAs регулируют гены / белки в сложной сети, miRNAs, увеличивающиеся с возрастом, не обязательно приводят к подавлению всех генов / белков-мишеней, и наоборот. Соответственно, мы наблюдали только одну тенденцию: уменьшающиеся с возрастом миРНК (кластеры 1 и 2) показали небольшое обогащение регулирующими белками, увеличивающееся с возрастом (рис.6а). Учитывая такую сложность, мы использовали сетевой анализ. Используя все попарные взаимодействия miRNAs с белками плазмы, мы сначала вычислили регуляторную сеть (Fig. 6b). Из этого мы извлекли базовую сеть, содержащую верхние 5% подавленных miRNA и верхние 5% белков с повышенной экспрессией, которые затем были дополнительно уточнены путем включения только экспериментально подтвержденных miRNA / генов-мишеней, добытых из литературы 34 , а также miRNA / целевые пары с абсолютной корреляцией Спирмена не менее 0.6. Эта строгая базовая сеть состоит из 36 miRNAs, нацеленных на 26 генов (белков), и разделяется на два больших и шесть меньших связанных компонентов (рис. 6c). Самая плотная часть базовой сети содержит семафорин 3E, связанный с наведением аксонов (SEMA3E) и богатый серином и аргинином фактор сплайсинга 7 (SRSF7), на которые нацелены 8 miRNA, включая miR-6812-3p (рис. 6d, дополнительный рис. 5). , Дополнительный рис. 6). Интересно, что не существует исследований этой miRNA, но она нацелена на SEMA3E зависимым от возраста способом с корреляцией Спирмена -0.89.
Рис. 6: Возрастные miRNAs коррелируют с возрастными белками.a Корреляция микроРНК с белками. miRNA и белки сортируются по возрастающей корреляции с возрастом. Тонкие линии представляют собой взаимодействия микроРНК / гена между верхними / нижними 10% миРНК и белками. Числа представляют собой фактическое количество ребер. b , c Базовая сеть. Белки (более крупные узлы) нацелены на миРНК (более мелкие узлы). Ширина края соответствует корреляции. Синие узлы обозначают увеличение с возрастом, красные узлы с возрастом уменьшаются.Внешние круги белковых узлов указывают на ожидаемое влияние miRNAs, ведущее к увеличению с возрастом. Панель c представляет собой более строгую версию сети от панели b . d Один типичный пример ребра из сети в b , c : SEMA3E и miR-6812-3p. Каждая точка представляет всех людей в интервале времени 10 лет, сдвинутом между 30 и 70 годами. SEMA3E высоко экспрессируется у пожилых людей, тогда как miR-6812-3p слабо экспрессируется (темно-красные точки в правом верхнем углу).У молодых особей картина обратная (точки в правом нижнем углу). e Распределение соединений в клетках крови. miRNA из основной сети происходят из нейтрофилов, моноцитов и B-клеток. f Скрипичный график экспрессии SRSF7 в клетках крови человека. г Встраивание UMAP клеток крови человека, окрашенных экспрессией SRSF7.
Наконец, мы исследовали возможный клеточный тип происхождения этих основных миРНК с деконволюцией, которая показала обогащение нейтрофилами, моноцитами и В-клетками (рис.6д). Затем мы использовали транскриптомные данные одноклеточных РВМС, чтобы определить, экспрессируются ли SEMA3A или SRSF7 в этих же типах клеток. Хотя SEMA3E не был обнаружен, мы действительно наблюдали экспрессию SRSF7 в широком диапазоне типов клеток, включая нейтрофилы, моноциты и В-клетки (рис. 6f, g). SRSF7 играет роль в альтернативном процессинге РНК и экспорте мРНК, но не имеет известной роли в старении или нейродегенерации. Потребуются дальнейшие исследования, чтобы определить, действительно ли miRNAs, подобные miR-6812-3p, нацелены на SRSF7 в этих конкретных типах клеток, и выяснить, способствует ли этот процесс глобальному снижению транскрипции, наблюдаемому с возрастом.
Возраст, который имеет значение, закажите свою науку
Полина Пьянкова,
«О внутренней красоте стоит побеспокоиться!»
Разве это не то, что когда-то говорили все матери? А что, если бы я сказал вам, что наука согласна? Наука соглашается с тем, что существует различие между хронологическим возрастом (отмеченным на именинном торте) и физиологическим возрастом (определяемым тем, насколько хорошо функционирует ваше тело). Эта «внутренняя красота» (она же физиологический возраст) поможет вам выйти на пенсию.Это тот, который влияет на вашу продолжительность жизни. Психологический возраст может быть больше хронологического в случае неправильного образа жизни или, наоборот, может быть замечен при правильном выборе образа жизни.
С наступлением эры персонализированного медицинского обслуживания многие учреждения создали «калькуляторы», которые будут определять этот «возраст тела» на основе ряда параметров, которые могут быть получены из образцов крови пациентов.
Медицина все больше и больше соглашается с тем, что стандартная помощь пациентам должна соответствовать этому физиологическому возрасту.Что может взять на себя тело? Насколько он уязвим для различных стрессоров?
Существует нормальное повышение степени уязвимости организма, которое проявляется с возрастом, но оно проявляется с разной скоростью у разных людей в зависимости от общей физической формы тела. Здесь «фитнес» относится не к количеству жимов лежа, которые вы можете сделать, а скорее к тому, насколько эффективно ваше тело может работать. Эта повышенная уязвимость увеличивает физиологический возраст.
Один из факторов, который способствует этому нормальному снижению в результате возраста, известен в медицине как «немощь».Насколько хрупкое ваше тело? Может ли он легко разбиться под давлением, как ваза, или он прочен, как камень?
Несколько шкал пытаются количественно оценить слабость. Они включают в себя физические и когнитивные компоненты, которые, в качестве примера, позволяют прогнозировать смертность пациентов через год.
Хрупкость косвенно позволяет оценить этот физиологический возраст и направить вмешательство пациента. Сможет ли ваше тело устоять перед стрессом от агрессивной операции на открытом сердце или оно предпочтет более щадящий подход?
В некоторых случаях эти менее инвазивные подходы могут сэкономить вам больше времени, но меньше автономии в повседневной деятельности.Или это может даже совсем не выиграть у вас время… Придется пойти на компромисс. Время, качество и физическая способность противостоять стрессу — все это необходимо взвесить для принятия оптимального клинического решения.
Так как же стать сильным изнутри, обеспечить себе большее количество лет в хронологическом порядке и повысить жизнеспособность, чтобы (надеюсь) насладиться ранним выходом на пенсию?
И снова матери лучше всех знают: хорошо питаться и заниматься спортом. Никаких спойлеров! Никаких секретных уловок, никакого ботокса для «внутренностей», никакого читерства.
Ваш физиологический возраст не тот, против которого вы можете идти. Ваше тело запомнит, такова жизнь. Наука может сделать все возможное, чтобы количественно определить и оценить явление, а также помочь разработать меры здравоохранения, но она не может остановить его или повернуть время вспять.
Надежда состоит в том, чтобы оставаться в курсе таких концепций и действовать вовремя, сосредотачиваясь на нашей «внутренней красоте». Шестидесятые могут стать новыми двадцатыми!
Спасибо, мама.
Подробнее об авторе
Всесторонний анализ больших наборов возрастных физиологических показателей показывает быстрое старение в возрасте около 55 лет — FullText — Gerontology 2015, Vol.61, № 6
Абстрактные
Справочная информация: Хотя многие исследования показывают корреляцию между хронологическим возрастом и физиологическими показателями, природа этой корреляции до конца не изучена. Цель: Провести комплексный анализ взаимосвязи хронологического возраста и возрастных физиологических показателей. Метод: Оценка физиологического старения была выведена с использованием анализа главных компонентов из большого набора данных из 1227 переменных, измеренных в когорте из 4796 человек, и была оценена корреляция между оценками физиологического старения и хронологическим возрастом. Результаты: Физиологический возраст не изменяется линейно или экспоненциально с хронологическим возрастом: более быстрые физиологические изменения наблюдаются примерно в возрасте 55 лет, за которыми следует умеренное снижение примерно до возраста 70 лет. Заключение: Эти данные свидетельствуют о том, что прогрессирование физиологического возраста не является линейным с прогрессированием хронологического возраста, и что периоды умеренного изменения физиологического возраста разделены периодами более быстрого старения.
© 2015 S. Karger AG, Базель
Введение
Хотя физиологический возраст коррелирует с хронологическим возрастом, корреляция явно не согласована, и физиологическое старение варьируется от человека к человеку. Поскольку ни один биомаркер старения, который мог бы надежно отражать старение, еще не обнаружен [1,2], многочисленные исследования пытались сопоставить конкретные физиологические показатели с хронологическим возрастом в популяциях субъектов, и они показали значительную корреляцию [2,3,4, 5,6].Однако, хотя некоторые исследования предполагают, что корреляция является линейной, во многих случаях пристальный взгляд на данные показывает, что, хотя корреляция существует, она не обязательно является линейной во всех случаях. Примером может служить работа Ma et al. [7], которые изучали корреляцию между старением, секрецией инсулина и индексом предрасположенности. Хотя исследователи предполагают, что корреляция является линейной, данные показывают, что снижение наблюдается от созревания до возраста примерно 45 лет, после чего наступает стабилизация до достижения возраста 55 лет, после чего следует новое снижение [7].
Возможное существование различных стадий старения может служить доказательством того, что старение обусловлено также биологическими путями, а не только стохастическим накоплением непоправимого ущерба окружающей среде. Четкие стадии процесса старения наблюдались у более простых организмов, таких как Caenorhabditis elegans , с помощью анализа возрастной экспрессии генов [8], а также анализа прогрессии тканевой энтропии [9]. Эти показатели показывают, что физиологическое старение С.elegans не зависит от хронологического возраста. Здесь мы используем большой набор физиологических, клинических и экологических показателей, собранных у большой популяции людей, чтобы синтезировать составную оценку старения, и показываем, что физиологические показатели, которые коррелируют со старением, не прогрессируют линейно, а вместо этого имеют несколько отчетливых стадий.
Дизайн и методы
Данные, использованные в этом исследовании, взяты из когорты Osteoarthritis Initiative (OAI) [10], которая представляет собой комплексное популяционное исследование заболевания, связанного со старением (остеоартрит).Набор данных OAI включает физиологические переменные, такие как вес и артериальное давление, клинические показатели, такие как лекарства и история болезни, а также показатели окружающей среды, такие как питание. Все показатели были измерены у всех участников когорты. Полный список переменных и их описание доступны на веб-сайте OAI (http://oai.epiucsf.org/datarelease/SASDocs/VG_Variable.pdf). Хотя ожидается, что ни одна переменная не будет надежно отражать физиологическое старение, предполагается, что по крайней мере некоторые из этих переменных отражают старение, и, следовательно, комбинация всех этих переменных может служить образцом физиологического старения для получения совокупной оценки старения, а также количественной аппроксимации физиологическое старение.
Набор данных включает 4796 человек; 2804 женщины и 1992 мужчины. Возрастное распределение участников мужского и женского пола указано в таблице 1. Два метода анализа были использованы для определения динамики физиологического старения. Первый метод основан на анализе главных компонентов (PCA), который берет большие объемы коррелированных данных и сокращает их до определенного числа компонентов [11]; его также применяли для прогнозирования смертности людей [12]. Данные OAI были сокращены PCA до шести ключевых компонентов на основе категорий набора данных OAI [10]: физическая активность, психическое здоровье, питание, лекарства, тип телосложения и здоровье сердца.Категории и количество переменных в каждой категории показаны в таблице 2.
Таблица 1
Возрастное распределение участников женского и мужского пола из когорты OAI
Таблица 2
Основные компоненты, используемые для измерения физиологического старения
Компонент физической активности состоял из двух подкатегорий: опросы и тренировки. Пациенты прошли три опроса, и были использованы баллы опросов. Эти опросы представляли собой инструмент «Краткая форма исследования медицинских результатов» (MOS) -12, Шкала физической активности для пожилых людей и личный опрос о том, сколько физической активности участвует в повседневной жизни участников.Остальные данные были скоростями и темпами из нескольких различных испытаний на время и упражнений на выносливость, таких как стойки на стульях.
Главный компонент психического здоровья был выведен из переменных, собранных в двух опросах, заполненных участниками OAI. Эти исследования представляют собой шкалу депрессии Центра эпидемиологических исследований и инструмент MOS-12. Компонент питания был результатом самооценки, проведенной участниками. В ходе опроса задавался вопрос о ежедневном содержании в их рационе витаминов, минералов, таких как цинк и железо, а также пищевых добавок.
Основной компонент лекарств был измерен на основе обзора почти 40 различных рецептов и добавок, принимаемых в настоящее время. В число рецептов входили, среди прочего, салициловая кислота, целекоксиб и аспирин. Главный компонент типа телосложения состоит из трех переменных: роста, веса и ИМТ. Компонент здоровья сердца состоит из среднего пульса, который, как было показано, является информативным предиктором выживаемости в пожилом возрасте [12], а также диастолического и систолического артериального давления.Шесть основных компонентов, описанных выше, также были сведены к одному компоненту, который выражает физиологический возраст человека, отраженный сочетанием физической активности, психического здоровья, питания, лекарств, здоровья тела и сердца.
Обратной стороной описанного выше поперечного анализа является то, что он может быть искажен влиянием окружающей среды, имевшим место в разные годы. Поэтому мы также выполнили продольный анализ основных компонентов старения, который считается более надежным для количественного профилирования старения [13].Для этого мы использовали два набора данных OAI. Первый набор получен из первоначального посещения, включая данные от 4796 пациентов с измерениями 1226 переменных. Второй набор основан на контрольном посещении через 72 месяца после первого посещения. В этом исследовании использовались только переменные, присутствующие в обоих наборах данных, чтобы можно было сравнить значения каждой переменной в эти два различных момента времени. Осталось 678 переменных, доступных для анализа.
Для каждой переменной были рассчитаны средние значения и средние различия для каждого возраста и сохранены в новых массивах.Для каждого возраста регистрировались значения переменной до и после этого возраста и вычислялась средняя разница для каждой переменной в каждом возрасте. Различия между значениями до и после каждого возраста также использовались для выполнения PCA.
PCA использовался для создания различных составных оценок старения, описанных выше, на основе средних различий за 72-месячный промежуток времени для групп связанных переменных. Вычисленные нами оценки включали оценку здоровья сердца, оценку веса / ИМТ, оценку лекарств, оценку психического здоровья и оценку физической активности.Также был проведен общий PCA всех этих баллов. Мы рассчитали эти баллы для всей популяции испытуемых, а также для мужчин и женщин отдельно.
В дополнение к PCA мы также применили метод вычисления сводной оценки старения с использованием корреляции каждой переменной с хронологическим возрастом. Все значения для каждой из 1227 переменных были нормализованы к среднему значению 25 и стандартному отклонению 5. Нормализация стандартного отклонения не изменяет профиль изменения данной переменной для разных возрастов, но нормализует величину изменения. , чтобы разные переменные можно было объединить в одну общую оценку.Например, если диапазон одной переменной 0-1, а диапазон другой переменной 0-100, изменение среднего значения обеих переменных на 25 не позволит объединить две переменные, потому что переменная с диапазоном 0-100 окажет более сильное влияние на составную оценку, чем переменная с меньшим диапазоном.
Поскольку не все переменные коррелируют с хронологическим возрастом (например, ростом), была вычислена корреляция Пирсона каждой переменной с хронологическим возрастом, и переменные, корреляция Пирсона которых с возрастом находилась в пределах -0.05 и 0,05 были отклонены. Отказ от переменных со слабой корреляцией или без корреляции с хронологическим возрастом дал набор из 329 переменных. Совокупный балл старения для каждого субъекта может быть определен как среднее из 329 переменных.
Одним из ограничений описанного метода является то, что он не учитывает различия в силе корреляции в пределах набора переменных, которые соответствуют критерию корреляции 0,05. То есть переменная, корреляция которой с возрастом составляет 0,6, будет иметь такое же влияние на совокупный балл старения, как и переменная с более слабой корреляцией с хронологическим возрастом 0.1. Чтобы исправить различную силу корреляций, мы составили оценку старения, используя средневзвешенное значение переменных, так что корреляции Пирсона использовались в качестве весов. Эта оценка гарантирует, что переменные с более высокой корреляцией с хронологическим возрастом имеют более сильное влияние на составную оценку старения. Общий балл старения A x определенного человека X суммируется уравнением
, где V i, x — значение переменной i для субъекта x , Y — хронологический возраст испытуемых в когорте.
Для каждого хронологического возраста составные баллы старения А всех субъектов в когорте в этом возрасте усредняются, чтобы получить средний составной физиологический балл старения для каждого хронологического возраста.
Результаты
На рисунке 1 показаны результаты PCA, состоящего из шести основных компонентов, описанных выше. Планки погрешностей показывают стандартную ошибку оценки. Как видно из рисунка, относительно резкое изменение физиологического возраста можно заметить примерно в возрасте 55 лет.Затем можно заметить период умеренного изменения физиологического возраста примерно до 65 лет, когда он заметно изменится. Согласно анализу основных компонентов, прогрессирование не является линейным и показывает, что физиологическое старение не прогрессирует с постоянной скоростью, а имеет стадии, разделенные короткими периодами более быстрого старения.
Рис. 1
Оценка физиологического старения и стандартная ошибка среднего значения оценок физиологического старения в разном хронологическом возрасте.
Анализ различных основных компонентов по отдельности дает в основном схожие результаты. На рисунке 2 показано изменение компонента физической активности. Как видно из рисунка, более резкое снижение наблюдается примерно в возрасте 55 лет, после чего прогресс стабилизируется до достижения хронологического возраста 70 лет. Аналогичные наблюдения быстрого старения в возрасте около 55 лет также можно увидеть на рисунках 3 и 4, где показаны оценки старения в зависимости от типа телосложения и здоровья сердца соответственно.В отличие от других компонентов, оценка психического здоровья резко возрастает после 60 лет, но остается стабильной после 65 лет. Компонент психического здоровья показан на рисунке 5.
Рис. 2
Оценка физической активности и стандартная ошибка среднего значения оценок физиологического старения в разном хронологическом возрасте.
Рис. 3
Оценка типа телосложения и стандартная ошибка среднего значения оценок физиологического старения в разном хронологическом возрасте.
Фиг.4
Оценка здоровья сердца и стандартная ошибка среднего значения оценок физиологического старения в разном хронологическом возрасте.
Рис. 5
Оценка психического здоровья и стандартная ошибка среднего значения оценок физиологического старения в разном хронологическом возрасте.
Аналогичный профиль прогрессирования старения наблюдался также при составных оценках старения, описанных выше. На рис. 6 показано, как общий балл старения меняется с хронологическим возрастом. Как видно из рисунка, составная оценка старения предполагает, что за периодом более медленного старения в возрасте до 55 лет следует более быстрое старение в возрасте от 55 до примерно 60 лет, которое снова замедляется до возрастания примерно в возрасте 70 лет.За исключением конца восьмого десятилетия, самый быстрый рост сводной оценки старения наблюдается примерно в возрасте 55 лет. Поскольку в этом анализе каждая составная оценка старения была основана на 329 переменных, а переменные были взвешены по их корреляции с хронологическим возрастом, вариации были намного меньше по сравнению с PCA, и, следовательно, стандартная ошибка была меньше.
Рис. 6
Составной показатель возраста и стандартная ошибка как функция хронологического возраста.
Как описано в разделе «Дизайн и методы», мы также применили PCA к продольным данным. На Рисунке 7 показан результат PCA как для мужчин, так и для женщин. Как видно из рисунка, продольные данные обычно показывают снижение, но наиболее резкое снижение наблюдается, когда измерения проводятся до и после возраста 56 лет и до 62 лет, что указывает на более быстрые процессы старения примерно в этом возрасте. Поскольку контрольный визит произошел через 72 месяца после базового визита, а возраст на момент визита распределялся случайным образом, ожидалось, что быстрое старение в возрасте около 55 лет проявится в виде примерно 6-летнего увеличения различий. между оценками на исходном уровне и при последующих визитах.
Рис. 7
Изменения физиологического старения в разном возрасте в течение 72 месяцев.
Продольный анализ составной оценки старения, использованный на рисунке 6 и описанный в разделе «Дизайн и методы», показывает аналогичные результаты. На рисунке 8 показана средняя разница между базовым и последующим визитами в разном возрасте, так что исходное посещение было до этого возраста, а последующее посещение — после него. Как видно из рисунка, в возрасте от 56 до 62 лет разница между совокупными оценками старения на исходном уровне и при последующих посещениях была наибольшей по сравнению с другими возрастами, что свидетельствует об ускорении старения в этом возрасте.
Рис. 8
Продольный анализ сводной оценки старения в разном возрасте.
Мы также проверили распределение оценок старения по шкале PCA в разном возрасте. На рисунке 9 показано стандартное отклонение оценок физиологического старения. Как видно из рисунка, стандартное отклонение резко уменьшается после 55 лет, а затем постепенно снижается примерно до 75 лет. Постепенное уменьшение стандартного отклонения также может быть результатом менее гетерогенной популяции с точки зрения их физиологического состояния старения, поскольку в более старшем возрасте субъекты, согласившиеся участвовать в программе в целом, могут быть в лучшей физической форме.Это также может быть следствием растущего доминирования долгоживущих людей, так что однородность когорты увеличивается по мере увеличения веса долгоживущих людей среди всей когорты.
Рис. 9
Стандартное отклонение оценки физиологического старения в разном возрасте.
Обсуждение
Хотя старение является широко распространенным физиологическим процессом, поражающим почти все организмы, мало что известно о его движущих механизмах, а сложная природа многочисленных биологических механизмов, связанных со старением, затрудняет измерение старения.Одно из утверждений состоит в том, что старение — это процесс накопления непоправимых повреждений, наследования и сложных молекулярных процессов [14], таких как гликирование белков [15], воспаление [16] и окислительное повреждение [17]. Если предположить, что старение вызвано непоправимым накоплением биомеханического мусора, эффект старения является стохастическим, и, следовательно, надежного биомаркера старения не ожидается.
Однако это утверждение оспаривается тем наблюдением, что некоторые организмы, такие как Homaridae (омары), могут жить сотни лет без каких-либо признаков возрастных симптомов или физиологического упадка [18].Следует отметить, что омары очень отличаются от млекопитающих и живут в совершенно другой среде. Исследования с использованием C. elegans также предполагают, что нет доказательств того, что повреждение окружающей среды может приводить к состояниям, связанным со старением, таким как хроническая индукция стрессовых реакций [19].
Другой подход заключается в том, что процесс старения определяется путями развития [20,21]. Эта парадигма была подтверждена наблюдением, что в C. elegans экспрессия elt-5 , которая отвечает за экспрессию большого количества регулируемых возрастом генов, изменяется во время старения непостоянным образом [8] .Эти позитивные изменения, наблюдаемые примерно на 2-й и 8-й день взрослой жизни, согласуются с быстрым изменением тканей [9].
Хотя C. elegans физиологически сильно отличается от млекопитающих, это исследование показывает, что физиологические показатели, которые коррелируют с хронологическим возрастом, не обязательно прогрессируют линейно или экспоненциально и на самом деле имеют несколько отдельных стадий, разделенных периодами быстрого старения. Эти результаты согласуются с утверждением, предложенным Ferrucci et al.[22], согласно которым здоровье человека меняется в зависимости от состояния во время старения. Представленные здесь результаты, основанные на поперечном и продольном анализе большого количества физиологических показателей и показателей окружающей среды, также подтверждаются профилем изменения тканей человека, который показывает те же периоды быстрого старения в возрасте около 55 лет и старше. после 70 лет [23]. Эти результаты показывают, что процесс старения может быть вызван не только процессом накопления непоправимых повреждений, но также может зависеть от биологических механизмов, регулирующих возраст.
Быстрое старение после достижения 70-летнего возраста измерялось у субъектов, которые жили после этого возраста и которые также могли участвовать в исследовании. Следовательно, эта группа субъектов может быть выбрана не так случайно, как более молодые возрастные группы. Ожидаемое более медленное старение этой группы не наблюдается в более старшем возрасте, но трудно сделать выводы об этой группе, поскольку ее профиль старения нельзя сравнивать с контрольной группой из-за того, что субъекты с более низкой продолжительностью жизни, очевидно, не обеспечивают данные для этих возрастов.Однако также возможно, что более медленное старение долгожителей происходит в более раннем возрасте. Это можно проверить, изучив данные, собранные на протяжении взрослой жизни участников, а также включая продолжительность жизни каждого испытуемого.
Strehler [24] предложил критерии старения: совокупный, универсальный, прогрессивный, внутренний и вредный, позже названный аббревиатурой CUPID [25]. Однако отсутствие надежного единственного биомаркера старения затрудняет количественное определение процесса старения.С эволюционной точки зрения долголетие у людей должно включать время, необходимое для спаривания, воспроизводства и воспитания детей, то есть до тех пор, пока они не смогут воспроизводить и воспитывать своих собственных детей, чтобы продолжить сохранение своего вида [26]. Этот период времени определяется как «адаптивная продолжительность жизни» [27], «период биологической гарантии» [28], «основная продолжительность жизни» [29] или «определение продолжительности жизни» [30,31]. Учитывая, что старение может быть вызвано естественным отбором, воздействующим на генетические биологические пути [32], можно ожидать, что после этого периода может наблюдаться быстрый процесс старения.Результаты этой статьи согласуются с ранее предложенными парадигмами, согласно которым продолжительность жизни до возраста 50-55 лет является достаточной для достижения дарвиновской пригодности [28].
Благодарности
Это исследование было частично поддержано Программой внутренних исследований NIH и Национального института старения, а также грантом NSF № 1157162. Мы также хотели бы поблагодарить рецензента Брюса Карнеса за его многочисленные полезные комментарии и обсуждения, которые помогли значительно улучшить статью.
Список литературы
- Спротт Р.Л .: Биомаркеры старения и болезней: введение и определения. Опыт Геронтол 2010; 45: 2-4.
- Спротт Р.Л .: Биомаркеры старения.Геронтология 1999; 54A: 464-465.
- Warner HR: Текущее состояние усилий по измерению и модуляции биологической скорости старения. Геронтология 2004; 59А: 692-696.
- Curb JD, Ceria-Ulep CD, Rodriguez BL, Grove J, Guralnik J, Willcox BJ, Donlon TA, Masaki KH, Chen R: Измерения физической функции, основанные на производительности, для групп с высоким уровнем функциональности.J Am Geriatr Soc 2006; 54: 737-742.
- Rantanen T, Masaki KH, He Q, Ross GW, Willcox BJ, White L: Сила мышц среднего возраста и продолжительность жизни человека до 100 лет: 44-летнее проспективное исследование среди умершей когорты. Возраст (Дордр) 2012; 34: 563-570.
- Bell CL, Chen R, Masaki KH, Yee P, He Q, Grove J, Donlon T, Curb JD, Willcox DC, Poon LW, Willcox BJ: факторы позднего возраста, связанные со здоровым старением у пожилых мужчин.J Am Geriatr Soc 2014; 62: 880-888.
- Ма X, Беккер D, Arena VC, Vicini P, Greenbaum C: Влияние возраста на чувствительность к инсулину и секрецию инсулина у родственников первой степени родства пациентов с диабетом 1 типа: популяционный анализ. J Clin Endocrinol Metab 2009; 94: 2446-2451.
- Будовская Ю.В., Ву К., Саутворт Л.К., Цзян М., Тедеско П., Джонсон Т.Е., Ким С.К .: Цепь транскрипции elt-3 / elt-5 / elt-6 GATA направляет старение при C.elegans . Cell 2008; 134: 291-303.
- Шамир Л., Волков С., Гольдберг И. Г.: Количественное измерение старения с использованием энтропии текстуры изображения. Биоинформатика 2009; 25: 3060-3063.
- Лестер Дж.: Клинические исследования ОА — Инициатива NIH Osteoarthritis.J. Musculoskelet Neuronal Interact 2008; 8: 313-314.
- Джуллифф I: Анализ главных компонентов. Хобокен, Джон Уайли и сыновья, 2005.
- Кульминский А.М., Украинцева С.В., Кульминская И.В., Арбеев К.Г., Ланд К.С., Акушевич Л., Яшин А.И.: Кумулятивные дефициты и физиологические показатели как предикторы смертности и долголетия.Дж. Геронтол Биол Наука 2008; 63: 1053-1059.
- Карпентер С., Хаффман К.: Визуализирующая психология, изд 3. Нью-Йорк, Вили, 2012.
- Инь Д., Чен К. Основные механизмы старения: накопление непоправимых повреждений биохимических побочных реакций.Эксперимент Геронтол 2005; 40: 455-465.
- Ульрих П., Керами А: гликирование белков, диабет и старение. Последние публикации Prog Horm Res 2001; 56: 1-21.
- McGeer PL, McGeer EG: Воспаление и дегенеративное заболевание старения.Энн Нью-Йорк Академия наук 2004; 1035: 104-116.
- Лу Т., Пан Y, Као С.Ю., Ли С., Кохан И., Чан Дж., Янкнер Б.А.: Регуляция генов и повреждение ДНК в стареющем мозге человека. Nature 2004; 429: 883-891.
- Герен Дж. К.: Новая область исследований старения: животные-долгожители с незначительным старением.Энн Нью-Йоркская академия наук 2007; 1019: 518-520.
- Lund J, Tedesco P, Duke K, Wang J, Kim SK, Johnson TE: Транскрипционный профиль старения в C. elegans . Curr Biol 2002; 12: 1566-1573.
- Уильямс Г.К .: Плейотропия, естественный отбор и эволюция старения.Эволюция 1957; 11: 398-411.
- Кирквуд ТБ, Роуз МР: Эволюция старения: поздняя выживаемость, принесенная в жертву воспроизводству. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 1991; 332: 15-24.
- Ферруччи Л., Джаллаурия Ф., Шлессингер Д.: На пути к устойчивости: новая математика для изучения слабости.Mech Aging Dev 2008; 129: 677-679.
- Шамир Л.: Количественное измерение старения человека с использованием компьютерного рентгенографического анализа текстуры. Comput Methods Biomech Biomed Eng Imaging Vis 2013; 1: 175-183.
- Стрелер Б.Л.: Происхождение и сравнение воздействия времени и излучения высокой энергии на живые системы.Q Rev Biol 1959; 34: 117-142.
- Аркинг Р: Биология старения: наблюдения и принципы. Нью-Йорк, Oxford University Press, 2006.
- Карнес Б.А., Ольшанский Дж., Гран Д.: Биологические доказательства ограничения продолжительности жизни.Биогеронтология 2003; 4: 31-45.
- Гурвен М., Хиллиард К.: Долголетие среди охотников-собирателей: межкультурный анализ. Pop Dev Rev 2007; 33: 321-365.
- Карнес Б.А., Виттен TM: Как долго должны жить люди? Дж. Геронтол Биол Науки Мед Науки 2014; 69: 965-970.
- Ротанг С.И.: Биогеронтология: следующий шаг. Энн NY Acad Sci 2000; 908: 282-290.
- Хейфлик Л: Биологическое старение больше не является нерешенной проблемой.Энн NY Acad Sci 2007; 1100: 1-13.
- Хейфлик Л: Будущее старения. Nature 2000; 408: 267-269.
- Захер Г.А.: Долголетие и старение в эволюции позвоночных.Биология 1978; 28: 497-501.
Автор Контакты
Лиор Шамир
Технологический университет Лоуренса
21000 West Ten Mile Road
Southfield, MI 48075 (США)
Электронная почта [email protected]
Подробности статьи / публикации
Предварительный просмотр первой страницы
Получено: 2 марта 2015 г.
Принято: 11 марта 2015 г.
Опубликовано онлайн: 7 мая 2015 г.
Дата выпуска: октябрь 2015 г.
Количество страниц для печати: 8
Количество фигур: 9
Количество столов: 2
ISSN: 0304-324X (печатный)
eISSN: 1423-0003 (онлайн)
Для дополнительной информации: https: // www.karger.com/GER
Авторские права / Дозировка препарата / Заявление об ограничении ответственности
Авторские права: Все права защищены. Никакая часть данной публикации не может быть переведена на другие языки, воспроизведена или использована в любой форме и любыми средствами, электронными или механическими, включая фотокопирование, запись, микрокопирование или с помощью какой-либо системы хранения и поиска информации, без письменного разрешения издателя. .
Дозировка лекарственного средства: авторы и издатель приложили все усилия для обеспечения того, чтобы выбор и дозировка лекарств, указанные в этом тексте, соответствовали текущим рекомендациям и практике на момент публикации.Тем не менее, ввиду продолжающихся исследований, изменений в правительственных постановлениях и постоянного потока информации, касающейся лекарственной терапии и реакций на них, читателю настоятельно рекомендуется проверять листок-вкладыш для каждого препарата на предмет любых изменений показаний и дозировки, а также дополнительных предупреждений. и меры предосторожности. Это особенно важно, когда рекомендованным агентом является новое и / или редко применяемое лекарство.
Отказ от ответственности: утверждения, мнения и данные, содержащиеся в этой публикации, принадлежат исключительно отдельным авторам и соавторам, а не издателям и редакторам.Появление в публикации рекламы и / или ссылок на продукты не является гарантией, одобрением или одобрением рекламируемых продуктов или услуг или их эффективности, качества или безопасности. Издатель и редактор (-ы) не несут ответственности за любой ущерб, причиненный людям или имуществу в результате любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в контенте или рекламе.
Улучшение нашего понимания физиологического возраста с помощью моделей клинического прогнозирования
Примечание редактора: см. Соответствующий опросник пациента
Фон
Адекватная оценка физиологического возраста важна для врачей, осуществляющих уход за пожилыми людьми с сердечно-сосудистыми заболеваниями.Гериатрические кардиологи и гериатры часто используют такие концепции, как мультиморбидность, 1,2 дряхлость, 3 и инвалидность, чтобы улучшить свою оценку физиологического возраста и прогнозирование последующих сердечно-сосудистых и несердечно-сосудистых событий. 4 Однако, к сожалению, хронологический возраст часто используется как единственный суррогат физиологического возраста. Этот краткий обзор сфокусирован на том, чтобы максимально улучшить наше понимание данных, когда хронологический возраст используется в качестве суррогата физиологического возраста.Мы также обсуждаем использование моделей клинического прогнозирования (CPM), которые соответствующим образом моделируют переменный хронологический возраст и включают гериатрические переменные. Конечная цель состоит в том, чтобы стандартизировать и улучшить оценку физиологического возраста передовыми врачами, когда они сталкиваются с пожилыми взрослыми пациентами с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Тест глазного яблока для прогнозирования сердечно-сосудистых событий
Клиницисты часто считают, что их инстинкт или «тест глазного яблока» для прогнозирования будущих рисков у их пациентов удовлетворителен.Этот «тест глазного яблока» часто основан на хронологическом возрасте и других субъективных показателях. Достаточно сказать, что CPM часто предсказывает риск лучше, чем субъективный клинический прогноз долгосрочных событий. 5 Важно отметить, что клиницисты в среднем хорошо предсказывают риск для пациентов, которые либо чрезвычайно здоровы, либо крайне больны. Считается, что объективное прогнозирование риска в гетерогенной группе промежуточного риска может быть улучшено за счет использования CPM. 6-8
Оценка физиологического возраста посредством соответствующего статистического моделирования хронологического возраста
Хронологический возраст часто используется как суррогат физиологического возраста.Мы продемонстрировали в сопутствующей викторине по случаям пациента подводные камни дискретизации непрерывной переменной, такой как хронологический возраст. 9-12 В следующем примере мы показываем два стандартных и принятых метода моделирования (линейный и кубический сплайн) переменного хронологического возраста, что улучшает наше понимание взаимосвязи между хронологическим возрастом и результатом.
Этот пример взят из наблюдательного исследования влияния хронологического возраста на повторную коронарную реваскуляризацию у пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности. 13 В этом конкретном примере (, рис. 1, ) может снова возникнуть совершенно противоположная интерпретация в зависимости от того, какой метод используется (повторная коронарная реваскуляризация уменьшается с возрастом или увеличивается примерно через 70 лет). Основная цель этого примера — обеспечить поиск нелинейных взаимосвязей между хронологическим возрастом и результатами, с оговоркой, что линейное моделирование в большинстве случаев, вероятно, адекватно для представления этой взаимосвязи.
Рисунок 1: Две стандартные стратегии моделирования для непрерывно переменного возраста как функции повторной реваскуляризации в соответствии с нескорректированной параметрической регрессией выживаемости
Зеленая сплошная линия = возраст, смоделированный в виде кубического сплайна; Зеленая пунктирная линия = возраст как линейная переменная. График представляет соотношение рисков как функцию возраста экспоненциально по шкале рисков. Адаптировано с разрешения Кришнасвами и др. 6Использование моделей клинического прогнозирования в оценке рисков для пожилых людей
CPM — чрезвычайно полезные инструменты для объективного прогнозирования последующих событий.Они включают в себя множество данных, необходимых для прогнозирования. В настоящее время сообщается о 796 опубликованных CPM в области сердечно-сосудистых заболеваний. К сожалению, ограниченное использование этих CPM из-за трудностей конечного пользователя является обычным явлением. 14 Интеграция CPM в современные электронные медицинские карты новыми способами должна снизить нагрузку на ее использование для передовых клиницистов. Распространенными примерами CPM являются оценки риска, такие как CHADS2, CHADSVaSc и SYNTAX.
Хотя это и не доказано, полезность рутинного использования CPM обещает предоставить точную медицину пожилым людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями.Однако важно отметить, что текущие CPM часто разрабатываются с использованием данных рандомизированных клинических испытаний, из которых известно, что пожилые люди с мультиморбидностью в большинстве своем исключаются. 15 Увеличение набора пожилых людей в клинические испытания и последующее включение гериатрических переменных (таких как слабость, инвалидность и т. Д.) В CPM критически необходимы для объективного выполнения обещаний точной медицины. 16
Важно отметить, что при разработке CPM, ориентированной на пожилых людей, они должны учитывать некоторые фундаментальные концепции: экономия выбранных переменных, функциональная форма непрерывных переменных, влияние одной переменной на другую (взаимодействие или изменение эффекта). 17 Наконец, хотя концепция коморбидности на возрастной шкале была впервые описана более двух десятилетий назад, ее следует дополнительно изучить и, возможно, в случае подтверждения включить в модели клинического прогнозирования для прогнозирования риска у пожилых людей. 18
Гериатрическая кардиология
Текущие руководства по клинической практике, основанные на рандомизированных клинических испытаниях, не всегда полезны для клинической помощи и прогнозирования риска у пожилых людей с множественными хроническими состояниями / мультиморбидностью.Растущая область гериатрической кардиологии закрепилась в комплексном уходе за пожилыми людьми. 19 Тест на глазное яблоко больше не может быть единственным методом определения физиологического возраста и риска. Рутинная оценка дряхлости, понимание разветвления мультиморбидности, наряду с рутинным использованием гериатрической специфической CPM, должны стать стандартом лечения пожилых людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Take Home Сообщение (я):
- Клиницисты должны проявлять осторожность при просмотре данных с дискретным возрастом.Хронологический возраст — это спектр, и его следует рассматривать как таковой.
- Методы моделирования, которые отображают взаимосвязь между хронологическим возрастом и результатом в виде спектра, необходимы для направления будущей политики в области здравоохранения.
- Поиск нелинейных взаимосвязей должен проводиться в обычном порядке с оговоркой, что линейная взаимосвязь может полностью отображать взаимосвязь.
- Разработка будущего CPM de novo и повторная калибровка предшествующего CPM должны включать в себя такие гериатрические переменные, как слабость, мультиморбидность, инвалидность и т. Д.
- Обеспечение простоты использования CPM в будущем, мы надеемся, стандартизирует оценку физиологического возраста у пожилых людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Список литературы
- Rich MW. Мультиморбидность у пожилых людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями. http://www.acc.org/ . 19 сентября 2016 г. По состоянию на 23 мая 2017 г. http://www.acc.org/latest-in-cardiology/articles/2016/09/16/10/01/multimorbidity-in-older-adults-with- сердечно-сосудистые заболевания
- Boyd CM, Darer J, Boult C, Fried LP, Boult L, Wu AW.Рекомендации по клинической практике и качество помощи пожилым пациентам с множественными сопутствующими заболеваниями: последствия для оплаты труда. JAMA 2005; 294: 716-24.
- Афилало Дж., Александр К.П., Мак М.Дж. и др. Оценка слабости при лечении сердечно-сосудистых заболеваний у пожилых людей. J Am Coll Cardiol 2014; 63: 747-62.
- Афилало Дж, Карунанантан С., Айзенберг М.Дж., Александр К.П., Бергман Х. Роль слабости у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Am J Cardiol 2009; 103: 1616-21.
- Джайн Р., Дюваль С., Адабаг С. Насколько точен тест глазного яблока ?: сравнение субъективной оценки врача и статистических методов оценки риска смерти после кардиохирургии. Circ Cardiovasc Qual Outcomes 2014; 7: 151-6.
- Alba AC, Agoritsas T, Jankowski M, et al. Модели прогнозирования риска смертности у амбулаторных пациентов с сердечной недостаточностью: систематический обзор. Circ Heart Fail 2013; 6: 881-9.
- Калифф Р.М., Пенчина М.Дж.Прогностические модели при сердечной недостаточности: кого это волнует? Circ Heart Fail 2013; 6: 877-8.
- Понс Дж. М., Боррас Дж. М., Эспинас Дж. А., Морено В., Кардона М., Гранадос А. Оценка субъективной и статистической модели риска смертности при хирургических вмешательствах на открытом сердце. Ann Thorac Surg 1999; 67: 635-40.
- Ройстон П., Альтман Д.Г., Зауэрбрей В. Дихотомия непрерывных предикторов в множественной регрессии: плохая идея. Stat Med 2006; 25: 127-41.
- Альтман Д.Г., Лаузен Б., Зауэрбрей В., Шумахер М.Опасности использования «оптимальных» контрольных точек при оценке прогностических факторов. J Natl Cancer Inst 1994; 86: 829-35.
- Беннетт С., Викерс А. Против квантилей: категоризация непрерывных переменных в эпидемиологических исследованиях и их недовольство. BMC Med Res Methodol 2012; 12:21.
- Зауэрбрей В., Абрахамович М., Альтман Д.Г., Ле Сесси С., Карпентер Дж., Инициатива STRATOS. Укрепление аналитического мышления для наблюдательных исследований: инициатива STRATOS. Stat Med 2014; 33: 5413-32.
- Кришнасвами А., Аллоггиаменто Т., Форман Д.Е., Леонг Т.К., Го А.С., Маккалок CE. Связь возраста со смертностью и повторной реваскуляризацией у пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности: значение для клиницистов и будущей политики здравоохранения. Пермь J 2016; 20: 4-9.
- Wessler BS, Lai Yh L, Kramer W. и др. Модели клинического прогнозирования сердечно-сосудистых заболеваний: аналитика Tufts Predictive Analytics и база данных клинических моделей прогнозирования сравнительной эффективности. Circ Cardiovasc Qual Outcomes 2015; 8: 368-75.
- Сколник А.Х., Александр КП. Пожилые люди в клинических исследованиях и разработке лекарств: устранение гериатрического разрыва. Результаты Circ Cardiovasc Qual 2015; 8: 631-3.
- Кришнасвами А., Форман, Е., Маурер М.С., Лей С.Дж. Схема принятия решений для объективной оценки риска у пожилых людей с тяжелым симптоматическим стенозом аорты. Curr Geriatr Rep 2015; 4: 338-46.
- Кришнасвами А., Кристл Дж. У., Фроеличер В.Можем ли мы улучшить оценку смертности среди женщин после тестирования на беговой дорожке, используя оценки с учетом пола? JAMA Cardiol 2017; 2: 22-4.
- Normand SL, Morris CN, Fung KS, McNeil BJ, Epstein AM. Разработка и проверка основанного на утверждениях индекса для поправки на риск смертности: случай острого инфаркта миокарда. J Clin Epidemiol 1995; 48: 229-43.
- Белл С.П., Орр Н.М., Додсон Дж. А. и др. Чего ожидать от развивающейся области гериатрической кардиологии. J Am Coll Cardiol 2015; 66: 1286-99.
Клинические темы: Гериатрическая кардиология
Ключевые слова: Сердечно-сосудистые заболевания, Коморбидность, Гериатрия, Почечная недостаточность, хроническая, Оценка риска, Тиклопидин
<Вернуться к спискам
Физиологический возраст иксодовых клещей: аспекты его определения и применения | Journal of Medical Entomology
В этом обзоре анализируются 30-летние данные о физиологическом возрасте иксодовых клещей.Уровень и состояние питательных резервов голодных клещей были предложены в качестве показателя физиологического возраста клещей. Динамика употребления этих веществ отражает старение клещей. Таким образом, физиологический возраст иксодовых клещей определяется путем оценки необратимых изменений, вызванных естественной жизнедеятельностью в организме голодных клещей, что неизбежно увеличивает вероятность их гибели. Четыре возрастные группы, используемые в большинстве исследований, соответствуют различным периодам жизни голодных клещей: развитию после линьки, началу активной жизни (= поисковая активность), среднему периоду активной жизни и заключительному периоду активной жизни.Старение взрослых иксодовых клещей изучено в природных популяциях и лабораторных колониях разных видов, принадлежащих к нескольким родам. Динамика возрастного состава в течение сезона активности взрослых особей Ixodes persulcatus, I. ricinus и Dermacentor reticulatus из полевых популяций хорошо коррелировала с известными данными об истории жизни этих видов. Физиологический возраст успешно использовался как индикатор закономерностей активизации клещей (= начало поисковой активности).Было показано, что восприимчивость клещей к акарицидам увеличивается с возрастом клещей. Было обнаружено, что на успех сохранения, воспроизводства и передачи патогенов сильно влияет физиологический возраст клещей. Физиологический возраст может предоставить информацию о текущем физиологическом статусе отдельного клеща или группы клещей, и на этой основе можно делать прогнозы (например, продолжительность жизни, степень реакции на определенные факторы). Физиологический возраст не дает достоверной информации о прошлой жизни клещей, в частности об их календарном возрасте.В этом отношении значение физиологического возраста иксодовых клещей соответствует биологическому (физиологическому, функциональному) возрасту животных, используемому в геронтологии, и отличается от физиологического возраста комаров и других кровососущих двукрылых. Гистологический метод определения возраста клещей Балашова, успешно применяемый многими авторами, до сих пор остается наиболее подходящим. Однако есть много возможностей для дальнейшего развития методологий оценки возраста клещей. Будущие методы должны основываться на количественной оценке ряда признаков (батарея тестов), относящихся к разным органам или системам.
Этот контент доступен только в формате PDF.
Физиологический возраст семенного картофеля — расширение картофеля
2011 вегетационный год был поздним из-за поздних всходов и более поздних показаний зимних тестов. Вегетационный период 2012 года в Северной Дакоте был исключительно ранним. Был ранний посев и ранний урожай. Испытания во Флориде зимой 2012/2013 г. были очень успешными, потому что появились все разновидности, и считывание показаний можно было проводить относительно рано для каждого сорта.Посевы 2013 года позже, чем когда-либо. Ожидается, что зимние испытания этой зимой задержатся.
Такие наблюдения во время зимних испытаний являются следствием физиологического возраста семян, что наблюдается в течение многих лет.
Физиологический возраст семян начинается с момента формирования клубней. На него влияют разнообразие, температура, продолжительность дня, стресс и т. Д. Стадии физиологического возраста приведены в Таблице 1.
Таблица 1. Этапы физиологического возраста семенного картофеля.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ | ||||||
МОЛОДОЙ | СТАРАЯ | |||||
НЕПРЕРЫВНЫЙ | АПИКАЛЬНЫЙ | РАСТЕНИЕ | ТУБЕРИЗАЦИЯ | |||
ДОМИНИРОВАНИЕ | ||||||
БЕЗ РОСТА | ОДИН РОСТ | НЕСКОЛЬКО | РАЗВЕТЛЕННЫЙ | ВОЛОСЫ | «МАЛЕНЬКИЙ | |
РОСТЫ | РОСТЫ | РОСТЫ | ТУБЕРС | |||
| | | | | | | |
Обычно физиологический возраст семенного картофеля считается от сбора урожая до образования клубней из этого клубня.Новые клубни означают конец цикла для семенного клубня. В действительности определение общей продолжительности физиологического возрастного цикла определяется влияниями, начиная с клубнеобразования. Период между клубнеобразованием, начинающимся с клубня, и клубнеобразованием, исходящим из этого клубня, ограничен. Его нельзя продлевать бесконечно.
На физиологический возраст больше всего влияют разнообразие и температура. Стресс, такой как засуха, обрезка семенного картофеля и болезни клубней, также имеет влияние, но не в такой степени.Короткий световой день и более высокие температуры сокращают период между клубнеобразованием. Мы мало что можем сделать с длиной дня и температурой в течение вегетационного периода. Мы можем влиять на температуру во время хранения, но мы не можем отменить изменение физиологического возраста под влиянием температуры во время вегетационного периода. В 2012 году в Северной Дакоте посеяли очень рано, и у них было теплое лето. В 2013 году посадка задержалась. Это означало бы, что физиологический возраст семенного картофеля продлился.Ожидается, что это приведет к быстрому прорастанию и большему количеству всходов.
При хранении мы уделяем особое внимание предотвращению прорастания семенного картофеля. Чтобы продлить период покоя, семенной картофель держат в прохладном месте. Также можно применять гормон растения, который предотвращает прорастание или останавливает рост ростков. Чего мы не знаем, так это того, насколько отсрочка прорастания отсрочит начало клубнеобразования. Возник вопрос: «Часы идут?» Это будет означать, что мы можем чувствовать себя в безопасности, потому что мы не видим появления ростков, но время клубнеобразования все еще приближается.Когда при хранении наступает стадия «клубней», возможность образования ростков и растений заканчивается. Это может проявиться раньше, чем можно было бы ожидать, если посмотреть на твердые клубни с небольшим количеством ростков, которые хранятся при прохладной температуре с применением или без применения растительного гормона.
Зеленые всходы — посадка клубней, которые начали прорастать при непрямом солнечном или искусственном освещении. У них разовьются короткие ростки, которые станут зелеными. Зеленые всходы используются для получения более раннего урожая.Однако преимущество в урожайности достигается только при ранней уборке. На рисунке 1 показаны клубни с зелеными ростками без клубней, в то время как другие клубни находились в темноте и начали формировать клубни. Все были из одной партии семян. Это может указывать на то, что прорастание зеленых побегов действительно удлиняет период между клубнеобразованием. Зеленое проращивание не считается практичным при большом количестве семенного картофеля.
Когда клубни достигают физиологической стадии «клубней», их обычно можно рассматривать как прошедшие стадии прорастания.Они больше не будут выращивать растения.
Очень ранняя посадка в один год с последующей очень поздней посадкой в следующем году может не повториться в течение многих лет.