Недоїдання в утробі прискорює процеси біологічного старіння

Дослідження, проведене в Медичній школі Колумбійського університету та Центрі старіння імені Роберта Н. Батлера при Колумбійському університеті, показало, що діти, народжені після голоду в утробі матері, демонструють ознаки прискореного старіння через шість десятиліть. Наслідки голоду були послідовно сильнішими у жінок і практично відсутніми у чоловіків. Результати були опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Голодомор у Нідерландах, який стався між листопадом 1944 року та травнем 1945 року, під час капітуляції Німеччини у Другій світовій війні, був спричинений продовольчим ембарго, введеним окупаційними німецькими військами на початку жовтня 1944 року. Протягом цього періоду в постраждалих регіонах Нідерландів діяло нормування продуктів харчування. Дослідники використовували записи про раціони, щоб визначити період голоду, коли середнє щоденне споживання їжі падало нижче 900 ккал.

Вважається, що біологічне старіння виникає внаслідок накопичення змін на клітинному рівні, які поступово підривають стійкість клітин, тканин та органів, безпосередньо впливаючи на те, як швидко люди втрачають функції та розвивають захворювання з віком.

«З попередніх досліджень численних випадків голоду ми знаємо, що люди, які зазнали впливу голоду в утробі матері, можуть розвинути проблеми зі здоров’ям пізніше в житті», – сказав Менглінг Чен, провідний автор дослідження та стипендіат Марії Кюрі в Лозаннському університеті, який працював над проектом під час дослідницького перебування в Центрі старіння Колумбійського університету. «Нашою метою в цьому дослідженні було перевірити гіпотезу про те, що цей підвищений ризик може бути пов’язаний із прискореним біологічним старінням».

«Дослідження голоду може бути потужним інструментом для розуміння того, як травми, що трапляються дуже рано в житті, впливають на наше здоров’я та розвиток», — сказав Даніель Бєльскі, доцент епідеміології в Центрі старіння, дослідник Ченга та старший автор дослідження. «У цьому дослідженні ми використовували голод як своєрідний «природний експеримент», щоб дослідити, як порушення харчування та стрес під час розвитку плода можуть впливати на біологічні процеси старіння через багато десятиліть».

Прискорене старіння, яке дослідники задокументували у людей, що пережили голод, в інших дослідженнях пов'язують зі скороченням тривалості життя та більш раннім початком серцевих захворювань, інсульту, деменції та фізичної інвалідності. «Наші результати свідчать про те, що ці люди, які вижили, можуть бути на шляху до коротшої тривалості здорового життя», — сказав Бєльскі.

Дослідники проаналізували дані голландського дослідження сімейного голоду в зимовий період (DHWFS), когортного дослідження натуралістичного походження, в якому взяли участь 951 особа, яка пережила голод в утробі матері. Вони досліджували зміни в метилюванні ДНК — або хімічних мітках на ДНК, що регулюють експресію генів — які змінюються з віком. Ці закономірності часто називають «епігенетичним годинником».

На основі зразків крові, зібраних, коли тим, хто вижив, було 58 років, дослідники оцінили біологічне старіння за допомогою інструменту під назвою DunedinPACE, розробленого Бєльським та його колегами з університетів Дьюка та Отаго в Новій Зеландії. Годинник вимірює, як швидко організм людини погіршується з віком, «як спідометр для біологічних процесів старіння», пояснив Бєльський. Для порівняння Бєльський та його колеги також проаналізували два інші епігенетичні годинники: GrimAge та PhenoAge.

У людей, які пережили голод, показник DunedinPACE був швидшим порівняно з контрольною групою. Цей ефект був найбільш вираженим у жінок, тоді як у чоловіків, які досліджувалися, він практично не впливав на швидкість старіння.

Дані для 951 учасника когорти включали 487 осіб, які пережили голод, з доступними даними ДНК, 159 осіб контрольної групи з підібраним часом та 305 братів і сестер контрольної групи. Контрольна група з підібраним часом народилася до або після голоду в тих самих лікарнях, що й особи, які пережили голод, а також мала сестер або братів тієї ж статі.

Порівняння проводилися з контрольною групою, яка не отримувала харчування, за трьома показниками біологічного старіння ДНК у кожній з шести часових точок, від моменту зачаття до кінця вагітності. Крім того, було опитано всю когортну вибірку, і майже всі вони взяли участь у клінічному обстеженні під час збору ДНК.

«Хоча золотого стандарту вимірювання біологічного старіння не існує, загальна узгодженість результатів трьох різних епігенетичних біологічних годинників старіння, розроблених у різних когортах з використанням різних кінцевих точок, зміцнює впевненість у тому, що наші результати справді відображають процес старіння», — сказав Бєльскі.

«Насправді ми вважаємо, що наші оцінки щодо голоду консервативні», – сказав Л. Х. Люмей, професор епідеміології Медичної школи Колумбійського університету та засновник дослідження Dutch Hunger Winter Family Study, яке проводило це дослідження. Люмей провів низку досліджень когорт, що постраждали від голоду, у Нідерландах, Україні та Китаї.

«Ступінь, до якої спостережувані відмінності в показниках біологічного старіння призведуть до подальших відмінностей у тривалості життя та якості життя, ще належить визначити. Тому необхідний постійний моніторинг смертності цієї когорти, оскільки ті, хто вижив після внутрішньоутробного голоду, наближаються до дев'ятого десятиліття життя».