Недоедание в утробе ускоряет процессы биологического старения

Исследование, проведенное в Медицинской школе Колумбийского университета и Центре старения Роберта Н. Батлера при Колумбийском университете, обнаружило, что дети, родившиеся после воздействия голода в утробе, показывают признаки ускоренного старения через шесть десятилетий. Эффекты голода были последовательно больше у женщин и практически равны нулю у мужчин. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Голландский голод, который произошел между ноябрем 1944 года и маем 1945 года, во время капитуляции Германии во Второй мировой войне, был инициирован эмбарго на продовольствие, наложенным немецкими оккупационными войсками в начале октября 1944 года. Во время этого периода продовольствие в пораженных регионах Нидерландов было рационировано. Исследователи использовали записи о рационах, чтобы определить период голода, когда среднесуточный объем потребляемой пищи упал ниже 900 ккал.

Биологическое старение предполагается возникать из-за накопления изменений на клеточном уровне, которые постепенно подрывают устойчивость клеток, тканей и органов, напрямую влияя на то, насколько быстро люди теряют функции и развивают болезни по мере старения.

"Мы знаем из предыдущих исследований нескольких голодов, что люди, подвергшиеся воздействию голода в утробе, позже могут развивать проблемы со здоровьем," - пояснила Менглинг Чэн, главный автор исследования и стипендиатка Фонда Марии Кюри в Университете Лозанны, которая работала над проектом во время исследовательского пребывания в Центре старения Колумбии. "Наша цель в этом исследовании была проверить гипотезу о том, что этот увеличенный риск может быть связан с ускоренным биологическим старением."

"Исследования голода могут быть мощным инструментом для понимания того, какие травмы, происходящие в очень раннем возрасте, влияют на наше здоровье и развитие," - сказал Даниэль Бельски, доцент эпидемиологии в Центре старения, хозяин исследовательского пребывания Чэн, и старший автор исследования. "В этом исследовании мы использовали голод как своего рода 'естественный эксперимент', чтобы исследовать, как подрыв питания и стресса во время внутриутробного развития могут повлиять на биологические процессы старения много десятилетий спустя."

Ускоренное старение, зафиксированное исследователями у выживших после голода, ассоциировано в других исследованиях с более коротким сроком жизни и ранним началом сердечно-сосудистых заболеваний, инсультов, деменции и физической инвалидности. "Наши результаты позволяют предположить, что эти выжившие могут находиться на пути к более коротким здоровым периодам жизни," - сказал Бельски.

Исследователи проанализировали данные из Голландского Исследования семей Голодной Зимы (DHWFS), натурально-экспериментального исследования когорты рождений среди 951 выжившего после воздействия голода в утробе. Они исследовали изменения в метилировании ДНК - или химические метки на ДНК, регулирующие экспрессию генов и изменяющиеся с возрастом. Эти алгоритмы часто называют "эпигенетическими часами".

Основываясь на кровяных образцах, собранных, когда выжившим исполнилось 58 лет, исследователи оценили биологическое старение, используя инструмент DunedinPACE, разработанный Бельски и его коллегами в университетах Дьюка и Отаго в Новой Зеландии. Часы измеряют, насколько быстро тело человека разрушается по мере его старения, "как спидометр для биологических процессов старения," - пояснил Бельски. Для сравнения Бельски и коллеги также проанализировали два других эпигенетических часа - GrimAge и PhenoAge.

У выживших после голода был быстрее DunedinPACE по сравнению с контрольными группами. Этот эффект был наиболее выражен у женщин, при этом практически не оказывал влияния на темпы старения у изученных мужчин.

Данные для 951 участника когорты включали 487 выживших после голода с доступными данными ДНК, 159 временных контролей и 305 контрольных сестер или братьев. Временные контроли были рождены до или после голода в тех же больницах, что и выжившие после голода, и у них также были сестры или братья того же пола.

Сравнения проводились с неподвергнутыми воздействию голода контрольными группами по трём мерам ДНК-биологического старения на каждом из шести временных интервалов, начиная с периода перед зачатием и заканчивая концом беременности. Кроме того, полная выборка когорт проходила интервью, и почти все участвовали в клиническом обследовании при сборе ДНК.

"Хотя нет золотого стандарта для измерения биологического старения, общая последовательность результатов по трём разным эпигенетическим часам биологического старения, разработанным в различных когортах с использованием разных конечных точек, укрепляет уверенность в том, что наши результаты действительно отражают процессы старения," - сказал Бельски.

"Фактически мы считаем наши оценки голода консервативными," - отметил Л.Х. Лумей, профессор эпидемиологии в Медицинской школе Колумбийского университета и основатель Голландского исследования семей Голодной зимы, в котором было проведено исследование. Лумей провел ряд исследований среди когорт, подвергшихся голоду в Нидерландах, Украине и Китае.

"В какой степени наблюдаемые различия в мерах биологического старения приведут к дальнейшим различиям в продолжительности и качестве жизни остается определить. Поэтому необходимо продолжить наблюдение за смертностью этой когорты, так как выжившие после воздействия голода в утробе приближаются к своему девятому десятилетию жизни."