Сильна спека може прискорити старіння на клітинному рівні

Аномальна спека більше не є лише сезонною незручністю. Вона стає тривалішою, інтенсивнішою та небезпечнішою, ніж будь-коли раніше. Мільйони людей відчувають її наслідки – від збоїв у роботі електромереж до збільшення кількості госпіталізацій. Однак, крім очевидних ризиків, таких як зневоднення, тепловий удар і виснаження, під поверхнею відбувається ще один небезпечний процес: прискорене старіння.

Нові дослідження Школи геронтології Леонарда Девіса при Університеті Південної Каліфорнії (USC) свідчать, що екстремальна спека може пришвидшувати процеси старіння на біологічному рівні. Відомо, що високі температури створюють навантаження на організм, але тепер з’являються докази того, що тривалий вплив спеки може прискорювати біологічне старіння. Якщо це правда, зміна клімату – це не лише проблема погоди, а й проблема часу.

Як спека впливає на процеси старіння

Старіння – це не просто підрахунок років. Хронологічний вік людини є лише одним показником, але біологічний вік – справжній маркер здоров’я. Біологічний вік визначає функціональний стан клітин, тканин та органів. Якщо він перевищує хронологічний, ризик захворювань зростає, а тривалість життя скорочується.

Старша наукова співробітниця Дженніфер Айлшир пояснює: люди, які живуть у спекотних регіонах, зазвичай старіють біологічно швидше, ніж ті, хто мешкає в прохолодних районах. Раніше вчені припускали, що спека негативно впливає на здоров’я, але її прямий зв’язок зі старінням залишався незрозумілим.

Зв’язок між спекою та старінням

Щоб вивчити цей феномен, дослідники проаналізували дані понад 3 600 людей віком від 56 років, які брали участь у національному дослідженні здоров’я та пенсійного забезпечення (Health and Retirement Study). Протягом шести років вчені збирали зразки крові, досліджуючи їх на предмет епігенетичних змін – хімічних модифікацій, які впливають на роботу генів.

Один із ключових механізмів у цьому процесі – метилювання ДНК, яке може вмикати або вимикати гени без зміни генетичного коду. Співавторка дослідження Юн’йон Чхве зазначає, що команда використовувала епігенетичні «годинники» для моніторингу цих молекулярних змін. Вони аналізували шаблони метилювання та визначали біологічний вік учасників. Дослідники порівняли темпи біологічного старіння з історичними даними про тепловий індекс у період 2010-2016 років і виявили сильну кореляцію.

Що вважається екстремальною спекою?

Національна метеорологічна служба США визначає екстремальну спеку за допомогою теплового індексу – показника, який враховує температуру та вологість повітря. Спека поділяється на три рівні:

• «Застереження» – від 27°C до 32°C (80–90°F)
• «Екстремальне застереження» – від 32°C до 39°C (90–103°F)
• «Небезпека» – від 39°C до 51°C (103–124°F)

У дослідженні розглядалися всі три рівні, і результати показали: чим більше днів з екстремальною спекою – тим швидше відбувалося біологічне старіння.

Ця закономірність залишалася сталою навіть після врахування способу життя, рівня доходу та інших демографічних чинників.

Як місце проживання впливає на швидкість старіння

Дослідники встановили, що в регіонах з тривалими періодами спеки мешканці зазнають значного прискорення біологічного старіння.

«Учасники, які жили в місцевостях, де дні з температурою понад 32°C (90°F) становлять половину року (наприклад, у Фініксі, Аризона), біологічно старіли на 14 місяців більше, ніж ті, хто жив у районах з менш ніж 10 гарячими днями на рік,» – зазначила Чхве.

Навіть після коригування інших факторів сам факт проживання в спекотному кліматі призводив до прискореного старіння.

Щоб підтвердити ці висновки, вчені використали три різні епігенетичні «годинники»:

• PCPhenoAge,
• PCGrimAge,
• DunedinPACE.

Усі вони показали однаковий результат: тепловий вплив прискорював старіння в діапазоні від одного до шести років. PCPhenoAge навіть виявляв зміни протягом кількох тижнів або місяців.

Літні люди – у групі підвищеного ризику

Дженніфер Айлшир підкреслює, що особливо вразливими є літні люди. Дослідження враховувало не лише температуру повітря, а й вологість, що має вирішальне значення.

«Для літніх людей небезпечна саме комбінація спеки та вологості, оскільки вони втрачають здатність ефективно пітніти. У вологому кліматі випаровування поту сповільнюється, що ускладнює терморегуляцію організму,» – пояснює Айлшир.

Оскільки у літніх людей потовиділення зменшується, вони більш схильні до теплового виснаження та теплового удару. Тривалий вплив високих температур також підриває імунну систему, збільшуючи ризик захворювань.

Перспективи майбутніх досліджень

Дослідження піднімає нові питання:

• Які додаткові фактори впливають на теплове старіння?
• Чи можна уповільнити або звернути назад цей процес?
• Як кліматичні зміни вплинуть на загальний рівень здоров’я у майбутньому?

Крім наукового аспекту, ці результати вказують на необхідність термінових дій.

Міста та уряди мають переглянути міську інфраструктуру:

• створювати більше зон із затінком,
• облаштовувати охолоджувальні станції,
• використовувати теплостійкі будівельні матеріали.

«Якщо клімат продовжує нагріватися, а населення старішає, то ігнорувати цю проблему не можна. Нам потрібно впроваджувати стратегії адаптації вже зараз,» – наголошує Айлшир.

Дослідження опубліковане в журналі Science Advances.