Что такое биомаркеры старения

Биомаркеры старения — это специальные биологические параметры для оценки возрастных изменений, отслеживания физиологического процесса старения и прогнозирования перехода в патологическое (болезненное) состояние.

Хотя был разработан широкий спектр биомаркеров старения, начиная от некоторых показателей в общем анализе крови и заканчивая показателями ускоренного старения некоторых частей клетки, их потенциальное использование и ограничения остаются плохо изученными.

Непосредственная цель биомаркеров — помочь нам ответить на следующие три фундаментальных вопроса в исследованиях старения:

• Сколько нам лет?
• Почему мы стареем?
• Как мы можем стареть медленнее?

Чтобы помочь ответить на них, нужно, чтобы биомаркеры старения были специфичными, системными и клинически значимыми.

Специфичность биомаркеров старения

Старение — настолько неоднородный процесс, что протекает с разной скоростью у разных людей и неодинаково в разных органах даже у одного и того же человека.

Поэтому невозможно использовать для оценки старения один биомаркер для всего организма, необходимы разные показатели или даже разные наборы биомаркеров для разных органов; и наоборот, каждый биомаркер должен быть способен улавливать уникальный «сигнал старения» соответствующего органа. Более того, биомаркеры старения должны предсказывать риск развития заболевания, что требует определенного порога чувствительности, чтобы оценить переход от физиологического старения к патологическому расстройству.

Системность биомаркеров старения

Процессы старения влияют почти на каждую систему органов, состоящую из множества взаимосвязанных биологических процессов. Более того, изменения в одном органе могут вызвать компенсаторные механизмы или системную обратную связь во всем организме. Следовательно, биомаркеры должны быть способны отражать такие системные изменения с возрастом, и для этого требуется сбор биомаркеров, оценивающих как можно более разнообразные процессы. Биомаркерами старения могут в таком случае быть показатели мышечной силы, толщина сосудистой стенки и другие.

Клиническая значимость

Еще одной необходимой характеристикой биомаркеров старения является их клиническая значимость, то есть способность отображать процессы, действительно значимые для здоровья пациентов, на которые можно оказать влияние в повседневной медицинской практике.

В качестве примера можно привести уровень витамина D в крови: его достаточно просто определить, а также следить за его изменениями после назначения препаратов витамина D.

При получении данных показателей также важно учитывать неинвазивность — отсутствие необходимости проводить сложные или травматичные вмешательства на пациенте. Это значительно облегчает процесс внедрения в клиническую практику.

На протяжении многих лет различные типы данных и методы моделирования использовались для разработки широкого спектра биомаркеров старения. В зависимости от характера этих параметров, используемых для биомаркеров старения, совокупность изменений с возрастом можно разделить на 6 классов или 6 основных направлений, хотя биомаркеры в разных категориях часто взаимосвязаны друг с другом.

• Существуют типы изменений более высокого порядка, которые отражают физиологические и функциональные изменения, такие как физиологические характеристики, особенности визуализации и гистологические (тканевые) особенности.
  
  
• Кроме того, существуют более причинные или механистические типы биомаркеров, такие как клеточные и молекулярные изменения.
  
  
• Наконец, существуют промежуточные биомаркеры, такие как гормоны и секреторные факторы, которые обнаруживаются в жидкостях организма, таких как кровь, моча, слюна и спинномозговая жидкость.

Последние три типа биомаркеров старения (клеточные, молекулярные и промежуточные) также могут служить признаками или движущими силами старения, и изменения этих параметров может приводить к влиянию на процесс старения.

Адаптировано из статьи: Aging Biomarker Consortium; Bao H et al. Biomarkers of aging. Sci China Life Sci. 2023 May;66(5):893-1066. doi: 10.1007/s11427-023-2305-0. Epub 2023 Apr 11. PMID: 37076725; PMCID: PMC10115486