پیش‌بینی پیری بیولوژیکی: کشفی جدید در متابولومیکس

محققان دانشگاه پیتسبرگ نشانگرهای جدیدی را که در خون پیدا کرده‌اند و با پیری سلامت و سریع مرتبط هستند، را معرفی کرده‌اند. این نشانگرها به آنها امکان می‌دهد تا سن بیولوژیکی افراد را پیش‌بینی کنند و بفهمند چقدر سلول‌ها و اندام‌های آنها به سرعت پیر می‌شوند، بدون اینکه به تاریخ تولد آنها توجه کنند.

این تحقیق جدید، مسیرها و ترکیباتی را نشان می‌دهد که ممکن است موجب پیری بیولوژیکی شوند و نشان می‌دهد چرا افراد به شکل‌های مختلفی پیر می‌شوند. همچنین، این تحقیق پیشنهاداتی برای مداخلات جدید ارائه می‌دهد که می‌تواند به کاهش پیری و افزایش طول عمر سالم کمک کند.

آدیتی گورکار، یک دانشیار در زمینه طب سالمندان در دانشکده پزشکی دانشگاه پیتسبرگ است. او گفته است که سن یک شخص بیشتر از یک عدد است. برای مثال، فرض کنید دو نفر ۶۵ ساله را در نظر بگیرید. یکی از آنها می‌تواند با دوچرخه به محل کار برود و در آخر هفته‌ها اسکی کند، اما دیگری حتی نمی‌تواند از پله‌ها بالا برود. این دو نفر هر دو ۶۵ ساله هستند اما سلامتی و قابلیت‌های بدنی‌شان متفاوت است. این اختلاف به چه علت است؟ این سوال باعث شد تا آغاز به تحقیقات شود.

گورکار و تیمش برای پاسخ به این سوال، ۱۹۶ نفر سالمند را به عنوان سالمندان سالم یا سریع دسته‌بندی کردند و بر اساس توانایی آنها در انجام چالش‌های ساده مانند راه رفتن بدون استراحت، آنها را مقایسه کردند. زیرا توانایی راه رفتن یکی از نشانه‌های مهم سلامتی بدنی، سلامت عصبی و آمادگی قلبی-عروقی است، این پژوهش نشان داد که این موضوع می‌تواند بهترین پیش‌بینی‌کننده برای بستری شدن در بیمارستان، ناتوانی، ضعف عملکرد و حتی مرگ در افراد مسن باشد.

سالمندان سالم، افرادی بودند که ۷۵ سال یا بیشتر بودند و می‌توانستند از پله‌ها بالا بروند یا ۱۵ دقیقه متوالی بدون استراحت راه بروند. اما سالمندان سریع، افرادی بودند که بین ۶۵ تا ۷۵ سال سن داشتند و در طول این چالش‌ها باید استراحت می‌کردند.

به گفته گورکار، این پژوهش ویژه‌ای است چرا که سالمندان سریع از نظر زمانی جوان‌تر از سالمندان سالم بودند. این امر به پژوهشگران این امکان را می‌دهد که به جای مقایسه بین بزرگسالان جوان و افراد مسن‌تر، به بررسی نشانگرهای پیری بیولوژیکی تمرکز کنند؛ نه نشانگرهای زمانی.

آنها برای تعیین تأثیر مولکولی پیری بیولوژیکی در نمونه‌های خون شرکت‌کنندگان، یک مطالعه به نام "متابولومیکس" انجام دادند و به تحلیل متابولیت‌ها پرداختند. متابولیت‌ها، مولکول‌هایی هستند که توسط مسیرهای شیمیایی بدن تولید می‌شوند. پژوهشگران این تحلیل را روی نمونه‌های خون هر دو گروه انجام دادند.

گورکار گفت: تاکنون پژوهش‌های دیگر، ژنتیک را برای بررسی پیری بیولوژیکی مورد بررسی قرار داده‌اند، اما ژن‌ها بسیار ثابت هستند. ژن‌هایی که ما به دنیا می‌آییم، همان ژن‌هایی هستند که با آنها می‌میریم. ما تصمیم گرفتیم متابولیت‌ها را بررسی کنیم زیرا آنها پویا هستند، در لحظه تغییر می‌کنند تا سلامتی و احساس کنونی ما را نشان دهند و ما این قدرت را داریم که از طریق سبک زندگی، رژیم غذایی و محیط بر آنها تأثیر بگذاریم.

سالمندان سالم و سریع، تفاوت‌های آشکاری را در متابولیت‌های خود نشان دادند. این نشان می‌دهد که متابولیت‌های خون می‌توانند سن بیولوژیکی را نشان دهند.

گورکار و گروهش در مرحله بعدی، ۲۵ متابولیت را که به نام "متابولیک پیری سالم" (HAM) شناخته می‌شوند، شناسایی کردند. آنها متوجه شدند که این شاخص متابولیک پیری سالم، بهترین پیش‌بینی را برای تشخیص سالمندان سالم و سریع دارد، نسبت به سایر معیارهای رایج پیری مانند شاخص ضعف، سرعت راه رفتن و آزمون ارزیابی شناختی مونترال (MoCA).

این گروه پژوهشی برای تأیید شاخص جدید خود، گروه جداگانه‌ای از افراد مسن را مورد بررسی قرار دادند. شاخص متابولیک پیری سالم به درستی و با دقت حدود ۶۸ درصد پیش‌بینی کرد که آیا افراد می‌توانند ۱۰ دقیقه بدون توقف راه بروند یا خیر.

گورکار گفت: ما گروه بسیار متفاوتی از مردم را از یک منطقه جغرافیایی مختلف انتخاب کردیم و دیدیم که متابولیت‌های مشابه با پیری بیولوژیکی مرتبط هستند. این به ما اطمینان می‌دهد که شاخص متابولیک پیری سالم واقعا می‌تواند پیش‌بینی کند که چه کسی یک سالمند سالم و چه کسی یک سالمند سریع است.

این گروه پژوهشی با استفاده از یک مدل هوش مصنوعی که می‌تواند محرک‌های بیولوژیکی را پیش‌بینی کند، سه متابولیت اصلی را شناسایی کردند که به احتمال زیاد در پیری سالم یا پیری سریع نقش دارند. پژوهشگران در تحقیقات آینده قصد دارند چگونگی مشارکت این متابولیت‌ها و مسیرهای مولکولی تولیدکننده آنها را در پیری بیولوژیکی بررسی کنند و مداخلاتی را مورد بررسی قرار دهند که می‌توانند سرعت این فرآیند را کاهش دهند.

این پژوهش در مجله Aging Cell به چاپ رسید.