Биологические часы показали различия в старении органов у женщин и мужчин

Люди одного хронологического возраста могут стареть по-разному, причем биологический возраст способен различаться не только между людьми, но и между органами одного человека. Новое исследование показало, что эти процессы также имеют особенности, связанные с полом.

Авторы разработали 38 отдельных моделей биологического старения для женщин и мужчин. Они охватывали 15 систем органов и учитывали данные МРТ, генетики, белкового состава крови, обмена веществ и клинических наблюдений. Результаты опубликованы в журнале Nature Medicine.

Как измеряли биологический возраст

Биологические часы оценивают возраст по физиологическим изменениям, которые обычно накапливаются с годами. Разницу между расчетным биологическим и хронологическим возрастом исследователи называли разрывом биологического возраста, или BAG.

Положительный показатель означал, что орган или система по изученным признакам выглядели старше ожидаемого. Отрицательный указывал на более медленное старение относительно хронологического возраста.

Большинство подобных моделей обучают на объединенных данных женщин и мужчин. Но одинаково ли стареют их органы? Чтобы проверить это, ученые создали отдельные модели и сравнили результаты.

В анализ вошли генетические данные, результаты МРТ, сведения о белках и метаболитах, а также длительные клинические наблюдения. Для построения биологических часов применяли нейросети и регрессионные модели. Дополнительные методы позволили оценить наследуемость выявленных признаков и их связь с заболеваниями.

Какие различия обнаружили

Некоторые показатели биологического возраста сильнее зависели от наследственных факторов у женщин, другие - у мужчин. Например, более высокая наследуемость у женщин была характерна для протеомного возраста печени, метаболического возраста и возраста печени по данным МРТ. У мужчин это касалось метаболического возраста иммунной системы, возраста селезенки по МРТ и протеомного возраста кожи.

Связи с заболеваниями тоже различались. У женщин наиболее выраженные метаболические сигналы выявили для болезни Альцгеймера, нарушений сна и психических особенностей. У мужчин сильнее были некоторые связи с метаболическими признаками и микрососудистыми изменениями при диабете.

Метаболический возраст печени и пищеварительной системы у женщин был связан с сердечно-сосудистыми и обменными нарушениями. Эти результаты также поддержал анализ с помощью менделевской рандомизации. У мужчин заметнее оказались связи биологического возраста иммунной и эндокринной систем с метаболическим синдромом, нарушениями уровня липопротеинов, повышенным холестерином, коронарными вмешательствами и приемом статинов.

Белковые маркеры также различались в зависимости от пола. У женщин исследователи обнаружили отрицательную связь белка SLITRK1 с биологическим возрастом мозга. У мужчин выделили восемь других белков, включая GDF15, ADAM22 и SEZ6L. Биологический возраст селезенки по МРТ у мужчин был связан с 46 белками, среди которых были маркеры воспаления. У женщин обнаружили связи только с четырьмя белками, участвующими в регуляции иммунных процессов.

Связь с заболеваниями и смертностью

Разработанные часы могли прогнозировать развитие некоторых заболеваний. У женщин более высокий биологический возраст сердца по МРТ был связан с последующим возникновением гипертонии. Ускоренное старение иммунной системы по метаболическим показателям ассоциировалось с повышенным холестерином. Показатели пищеварительной и иммунной систем также были связаны с будущим диабетом 2-го типа.

У мужчин метаболический возраст эндокринной системы и общего обмена веществ был связан с повышенным холестерином, гипертонией и диабетом.

Модели также прогнозировали общую смертность. У женщин исследователи обнаружили 12 значимых сочетаний показателей биологического возраста и риска смерти. У мужчин таких сочетаний было 14, причем они охватывали более широкий круг показателей. Биологический возраст селезенки и печени по МРТ у мужчин показал возможную связь со сниженным риском, однако авторы говорят лишь о потенциальном защитном эффекте.

Что показал анализ старения мозга

Биологический возраст мозга по МРТ прогнозировал переход от легких когнитивных нарушений к болезни Альцгеймера у людей обоих полов. Связь была сильнее у женщин.

У мужчин увеличение возраста мозга на одно стандартное отклонение соответствовало повышению риска перехода к болезни Альцгеймера на 74%, отношение рисков составило 1,74. У женщин риск более чем удваивался, а отношение рисков достигало 2,25.

При этом показатель не позволял надежно прогнозировать переход от нормального состояния когнитивных функций к легким нарушениям.

В отдельном клиническом исследовании среди участников, получавших соланезумаб, женщины с замедленным старением мозга набрали больше баллов по комплексной шкале доклинической болезни Альцгеймера, чем мужчины. Различие зафиксировали на 240-й неделе, примерно через 4,6 года после распределения участников по группам. Среди людей с ускоренным старением мозга такой разницы не обнаружили.

Почему результаты требуют осторожности

Исследование показывает, что биологическое старение складывается из процессов, происходящих сразу в нескольких органах и на разных молекулярных уровнях. Пол может влиять на часть этих процессов, поэтому отдельные модели для женщин и мужчин способны выявлять различия, которые не видны при объединенном анализе.

У работы есть ограничения. В некоторых использованных генетических наборах данные женщин и мужчин не разделяли. Повторных МРТ и молекулярных измерений было немного, а генетический анализ включал только людей европейского происхождения. Модели не учитывали гормональный статус, историю беременностей, а также социальные и гендерные факторы.

Точность определения возраста оставалась умеренной. Авторы подчеркивают, что результаты нужно подтвердить на крупных независимых выборках. В дальнейшем ученые планируют изучать индивидуальные траектории старения, гормональные особенности и генетические различия в более разнообразных группах населения.

Источник: News-Medical