- ВоспалениеВоспаление - это комплексная защитная реакция иммунной системы, возникающая в ответ на повреждение и направленная на устранение продуктов (и, если возможно, агентов) повреждения, а также на максимально более полное восстановление тканей в зоне повреждения.
Сложные механизмы регуляции в норме позволяют организму эффективно регулировать воспалительный процесс, поэтому в здоровом организме воспаление развивается только локально и играет в большей степени положительную роль при восстановлении. Однако при старении механизмы регулирования воспаления нарушаются и возрастает интенсивность хронического воспаления, возникающего в ответ на накопление поврежденных клеток и органелл, белков, с нарушенной конфигурацией, и другого "клеточного мусора", распознаваемого иммунной системой. В современных исследованиях убедительно показано, что этот процесс, иногда назваемый "inflammaging" (от англ. "inflammation" - воспаление и "aging" - старение), является не только следствием, но и причиной ускорения как старения самого по себе [1], так и возраст-зависимых заболеваний. [2]
Ввиду сложности процесса воспаления, его протекания в множество этапов и посредством разных механизмов иммунной системы, существует большое количество биомаркеров воспаления. Наиболее известными являются такие показатели, как с-реактивный белок, скорость оседания эритроцитов (СОЭ), и лейкоцитарная формула в общем анализе крови [3]. Однако даже при нормальном уровне этих показателей и отсутствии жалоб, другие биомаркеры воспаления могут сигнализировать о протекающих патологических реакциях в организме. Это требует комплексного подхода к диагностике воспалительного процесса и анализу его причин.
Источники:
[1] Franceschi C., Garagnani P. et. al "Inflammaging and ‘Garb-aging"
[2] Rajendran P., Chen Y.F., et. al "The multifaceted link between inflammation and human diseases".
[3] Harrison M., "Erythrocyte sedimentation rate and C-reactive protein"
- Чувствительность к инсулинуЧувствительность к инсулину - это способность организма увеличивать синтез гликогена в печени и в мышцах и интенсивность деления клеток в ответ на повышение концентрации гормона инсулина в обмене веществ [1].
В условиях современной городской жизни мы регулярно допускаем с нарушения пищевого поведения, связанные с чрезмерным употреблением углеводов с высоким гликемическим индексов (в первую очередь - рафинированных сахаров). Такой стиль питания приводит к продолжительным периодам повышенной выработки инсулина клетками поджелудочной железы, и, в силу принципа негативной обратной связи, в конечном итоге ведет к развитию инсулинорезистентности - неспособности клеток организма осуществлять адекватное употребление глюкозы в ответ на повышение уровня инсулина. Инсулинорезистентность является одной из основных предпосылок развития диабета 2 типа, распространенность которого в последние десятилетия приобрела характер настоящей эпидемии [2].
Регулярная оценка чувствительности к инсулину является необходимым условием для раннего обнаружения и предотвращения развития инсулинорезистентности. Для оценки инсулинорезистентности может быть использован индекс HOMA-IR (Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance). Данный индекс рассчитывается по формуле:
HOMA-IR = (Инсулин (натощак, мкЕд/мл) x Глюкоза (натощак, ммоль/л))/22,5. [3]
Источники:
[1] Gisela Wilcox, "Insulin and Insulin Resistance" (PMID: 16278749)
[2] Roy Taylor, "Insulin Resistance and Type 2 Diabetes" (PMID: 22442298)
[3] Manish Gutch, Abhinav Gupta et.al. "Assessment of insulin sensitivity/resistance" (PMID: 25593845)
- ГормоныГормоны - биологически активные вещества, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции и поступающие в кровь. Гормоны осуществляют широкий спектр физиологических воздействий, регулируя обмен веществ и функционирование различных органов. Эти воздействия оказываются за счет механизма связывания гормонов со специальными рецепторами клеток-мишеней, за счет чего клетки-мишени способны распознавать гормоны среди множества веществ, находящихся в циркуляции [1].
В целях классификации можно условно разделить известные к настоящему моменты гормоны на несколько групп: регуляторы репродуктивной функции и половой дифференциации; факторы роста; регуляторы обмена веществ и биодоступности нутриентов; а также гормоны, поддерживающие нормальный гомеостаз.[1] Между тем, один и тот же гормон может в разных условиях выполнять разные функции. Так, например, гормон щитовидной железы - тироксин - играет важную роль как в регуляции роста, так и в поддержании нормального обмена веществ и расходования энергии орагнизмом.
Синтез гормонов регулируется по принципу негативной обратной связи. Другими словами, уровни гормонов не являются постоянными в течение всего цикла жизни организма, а меняются в ответ на изменение внешних и внутренних условий. Это делает измерение гормонального статуса важным инструментом сбора информации о состоянии организма.
Источники:
[1] Nussey S, Whitehead S. "Endocrinology: An Integrated Approach. Chapter 1. Principles of endocrinology"
- Сердечно-сосудистая системаСердечно-сосудистая система - это система органов, обеспечивающая циркуляцию крови в организме человека. Благодаря кровообращению кислород и питательные вещества доставляются к органам и тканям тела, а углекислый газ и отходы жизнедеятельности выводятся из организма.
Заболевания сердечно-сосудистой системы (атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, инфаркт, инсульт и т.п.) остаются лидирующей причиной смертности для всех возрастных групп старше 40 лет. [1] Вместе с тем, в развитых странах достигнут значительный прогресс в области снижения смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, и благодаря борьбе с курением, и введением в медицинскую практику препаратов для контроля артериального давления и препаратов для снижения холестерина, снижение смертности в развитых странах составило до 70%. Основным выражением этого успеха стал значительный рост ожидаемой продолжительности жизни до более чем 80 лет [2].
В основе системы предотвращения сердечно-сосудистых катастроф лежит, безусловно, система биомаркеров сердечно-сосудистого риска, регулярное измерение которых рекомендовано соответствующими гайдлайнами для определенных категорий пациентов. В настоящее время такими маркерами, предиктивное значение которых доказано научными исследованиями, являются артериальное давление [3], показатели холестерина и его фракций [4], с-реактивный белок [5], Омега-3 индекс [6], скорость распространения пульсовой волны [7], толщина комплекса интима-медиа сонной артерии [8] и многие другие биомаркеры.
Источник:
[1] Roth G.A., Huffman M.D. et al., "Global and Regional Patterns in Cardiovascular Mortality From 1990 to 2013."
[2] Mensah G.A., Gordon D. et al., "Decline in Cardiovascular Mortality: Possible Causes and Implications."
[3] 2018 ESC/ESH Guidelines for the management of arterial hypertension.
[4] Millán J., Pedro-Botet J. et al., "Lipoprotein ratios: Physiological significance and clinical usefulness in cardiovascular prevention." (PMID: 19774217)
[5] Parrinello C.M., Selvin E., et al, "Six-year change in high-sensitivity C-reactive protein and risk of diabetes, cardiovascular disease, and mortality." (PMID: 26299237)
[6] Harris W.S., "The omega-3 index as a risk factor for coronary heart disease". (PMID: 18541601)
[7] Taniguchi Y., Shinkai S. "Trajectories of arterial stiffness and all-cause mortality among community-dwelling older Japanese. (PMID: 29608041)
[8] Frazier D.T., Kramer J.H. et al.,"The role of carotid intima-media thickness in predicting longitudinal cognitive function in an older adult cohort". (PMID: 25502351)
- Биологический возраст
- Качество снаСон - это естественный физиологический процесс, характеризующийся пониженной реакцией на внешние раздражители, и необходимый для полноценного восстановления организма от стресса, перенесенного в течение дня. Несмотря на то, что смена периодов сна и бодрствования кажется очевидно связанной со сменой дня и ночи, сами механизмы подготовки и отхода ко сну и последующего пробуждения опосредованы действием специальных гормонов (например мелатонина, кортизола) и, таким образом, имеют эндогенную природу. Процесс этого циклического колебания интенсивности физиологических процессов носит название "циркадного ритма".
Восстановительный эффект сна опосредован не только отсутствием активной деятельности во время сна, но и особым действием гормонов, например мелатонина и гормона роста [1], производство которых организмом увеличивается в данной фазе циркадного ритма.
Научными исследованиями достоверно установлено положительное влияние правильного режима сна на иммунную систему [2], риск сердечно-сосудистых заболеваний [3], а также влияние качества сна на здоровье головного мозга. Даже одна бессонная ночь способна ослабить способность головного мозга к избавлению от бета-амилоидных скоплений, что ведет к росту риска нейродегенеративных заболеваний [4].
Качество сна - это комплекс характеристик, описывающих внешнюю среду, в которой протекает сон (наличие или отсутствие световых и шумовых раздражителей, температурный режим), продолжительность и порядок фаз сна, нарушения дыхания (храп, апное, уровень оксигенации), а также уровни гормонов непосредственно перед сном, во время сна и после него. Последовательное измерение этих показателей и их оптимизация является эффективным инструментом для улучшения качества сна и максимизации его полезного эффекта для здоровья.
Источники:
[1] Van Cauter E., Copinschi G., "Interrelationships between growth hormone and sleep".
[2] Besedovsky L., Lange T., "Sleep and immune function"
[3] Nagai M., Hoshide S. and Kario K., "Sleep Duration as a Risk Factor for Cardiovascular Disease- a Review of the Recent Literature"
[4] Shokri-Kojori E., Wang G.J., Volkow N.D. et. al. "β-Amyloid accumulation in the human brain after one night of sleep deprivation".
- Нервная системаНервная система - это сложная сеть из нервных структур, включающая в себя головной мозг, спинной мозг и периферические нервы, и опосредующая преобразование внешних и внутренних раздражителей в нервный процесс. Нервная система осуществляет передачу сигналов между различными органами и системами организма в целях адаптации к изменяющимся обстоятельствам. [1]
В строении нервной системы принято разделять:
1) центральную нервную систему (ЦНС), включающую головной мозг и спинной мозг. Эта часть осуществляет простые и сложные рефлексы, и позволяет организму взаимодействовать с внешней средой в качестве единого целого. Основными биомаркерами состояния этой части системы являются морфологические показатели (например плотность и степень сохранности серого вещества головного мозга) или показатели когнитивных тестов;
2) периферическую нервную систему, состоящую из нервов, выполняющих различные функции.
В периферической нервной системе, в свою очередь, принято выделять:
1) соматическую нервную систему, иннервирующую органы чувств, кожу, скелетную мускулатуру и суставы, и занимающуюся доставкой двигательной и сенсорной информации в ЦНС и обратно. Эта часть периферической нервной системы осуществляет всю сознательную двигательную активность и позволяет ориентироваться в пространстве с помощью органов чувств. Соответственно, соматическая нервная система характеризуется биомаркерами, которые описывают разрешающую способность органов чувств (напр. уровень слуха и зрения), и скорость передачи нервного импульса (скорость реакции, определяемая с помощью простого теста на компьютере, или более сложные показатели, определяемые с помощью электронейромиографии).
2) автономную (вегетативную) нервную систему, регулирующую деятельность органов и систем организма без участия сознания, в автономном режиме (так, например, регулируется деятельность пищеварительной и эндокринной системы).
Автономная нервная система подразделяется на симпатическую нервную систему и парасимпатическую нервную систему.
1) симпатическая нервная система усиливает обмен веществ в ответ на стресс, мобилизует резервы организма для активной деятельности;
2) парасимпатическая нервная система способствует восстановлению израсходованных запасов энергии (например, именно она регулирует работу организма во время сна).
Последнее разделение лежит в основе управления ответом организма на стресс и способности приспосабливаться к стрессу, поэтому оно имеет выраженное практическое значение для современного человека. Измеряя различные биомаркеры, такие как уровни гормонов или вариабельность сердечного ритма [2], мы можем определить уровень стресса, с которым мы сталкиваемся, и эффективность восстановления после стресса.
Источники:
[1] Parker E. Ludwig, Matthew Varacallo, "Neuroanatomy, Central Nervous System".
[2] Hye-Geum Kim, Eun-Jin Cheon, Dai-Seg Bai, Young Hwan Lee, and Bon-Hoon Koo. "Stress and Heart Rate Variability: A Meta-Analysis and Review of the Literature."
- Нутритивный статусПод нутритивным статусом понимается комплекс антропометрических (таких как вес, процент жировой и мышечной ткани и т.п.) и биохимических (таких как витамины, микроэлементы, аминокислоты, измеренные в моче или в крови) показателей, позволяющих оценить адекватность режима питания и расходования энергии, достаточность употребления основных эссенциальных (т.е. важных для нормального обмена веществ) нутриентов, а также их биодоступность (способность организма усваивать их).
Важность оценки нутритивного статуса обусловлена в первую очередь тем, что нарушения питания и пищевого поведения и дефицит эссенциальных нутриентов являются причиной многих заболеваний, таких как артериальная гипертензия, метаболический синдром, ожирение и т.д. [1] С другой стороны, режим питания, диета и введение под контролем лечащего врача необходимых витаминов и микроэлементов является, возможно, наиболее доступным методом коррекции состояния пациентов.
В совокупности это делает измерение нутритивного статуса важным инструментом диагностики и планирования терапии.
Источники:
[1] Szabolcs P., Eggersdorfer M. et al. "Nutrient Status Assessment in Individuals and Populations for Healthy Aging - Statement from an Expert Workshop". - Кардиореспираторная выносливостьКардиореспираторная выносливость - это способность организма выдерживать продолжительную циклическую нагрузку в так называемом "аэробном режиме" и противостоять утомлению. Поскольку под "аэеробным режимом" понимается режим производства энергии организмом с помощью кислорода из вдыхаемого воздуха, то этот тип выносливости зависит от функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
Исследования последних лет показывают [1], что высокий уровень кадиореспираторной выносливости связан с благоприятным прогнозом продолжительности здоровой жизни, и со снижением рисков рака, сердечно-сосудистых заболеваний, хронической обструктивной болезни легких, диабета 2 типа и других возраст-зависимых заболеваний.
Измерение кардиореспираторной выносливости осуществляется в ходе так называемого "тредмилл-теста", в ходе которого испытуемый сначала спокойно идет по беговой дорожке (или крутит педали велотренажера) и каждые 3 минуты скорость и сложность упражнения повышается. Тест должен проводиться под контролем врача-кардиолога и продолжаться до отказа испытуемого от его проведения. Основным результатом такого измерения является показатель максимального потребления кислорода (VOmax), то есть наибольшего количества кислорода (в миллилитрах), которое способен потребить человек в течение 1 минуты.
Высокие показатели VOmax следует интерпретировать как признак сохранной функции митохондрий - "энергетических станций" клеток [2] - что необходимо для полноценного функционирования организма в целом.
Источники:
[1] Strasser B., Burtscher M., "Survival of the fittest: VO2max, a key predictor of longevity?" (PMID: 29293447)
[2] Hoppeler H., "The different relationship of VO2max to muscle mitochondria in humans and quadrupedal animals". (PMID: 2218095) - Риск онкологических заболеванийОнкологические заболевания - это обширный и разнородный перечень заболеваний, связанных с доброкачественными и злокачественными новообразованиями. Наибольшую опасность для жизни представляют злокачественные ("раковые") опухоли, под которыми понимаются новообразования, состоящие из бесконтрольно делящихся клеток, способные к инвазии в соседние ткани или метастазированию в отдаленные органы [1].
Причиной рака всегда являются соматические мутации, возникающие при делении клеток и приводящие к отключению в клетках механизмов контроля их деления и роста. Таким образом рак - это генетическое заболевание.
Безусловно, онкологические заболевания гораздо более желательно предотвращать, нежели лечить, учитывая то, что лечения многих типов опухолей по сей день остается крайне трудной задачей. Однако причины возникновения мутаций при делении клеток могут быть как контролируемыми, так и не контролируемыми. К контролируемым причинам рака относятся особенности образа жизни, снижающие противоопухолевый иммунитет и повышающие токсическую нагрузку на организм, такие как избыточный вес [2], курение [3] и употребление алкоголя [4]. По современным оценкам, около трети случаев рака имеют контролируемые причины, а значит, могут потенциально быть предотвращены [5].
Вместе с тем, по тем же оценкам [5], две трети случаев рака вызываются случайными мутациями при делении клеток, возникновение которых неизбежно, поэтому единственным способом их контроля является противоопухолевый иммунитет. С возрастом иммунная система организма постепенно ослабевает, что ведет к хорошо изученной прямой зависимости частоты возникновения рака от возраста [6]. Этот неконтролируемый риск может быть также осложнен наличием неблагоприятной наследственности: к настоящему моменту описано несколько десятков генов, полиморфизмы которых могут вызывать рост риска некоторых видов рака, таких как рак кишечника, рак желудка, рк груди и т.п.
Важное значение для прогноза онкологических заболеваний является их раннее обнаружение, однако эта задача также пока окончательно не решена. Так называемые "онкомаркеры", доступные в каждой медицинской лаборатории, предназначены не для ранней диагностики, а для отслеживания ответа уже существующей опухоли на применяемое лечение. Поэтому онкомаркеры не могут быть рекомендованы для ранней диагностики рака. Инструментальные методы обследования (МРТ, УЗИ, КТ и т.п.) являются более эффективными, но требуют подтверждения с помощью биопсии, которая сама по себе является рискованной инвазивной процедурой. В связи с этим идет активная работа по развитию перспективных неинвазивных методов диагностики, так называемой "жидкой биопсии" [7].
Таким образом, методы ранней диагностики онкологических заболеваний и их лечения пока имеют ограниченную доступность и эффективность. В этих обстоятельствах приоритетное значение имеет управления рисками онкологических заболеваний: минимизация контролируемых факторов возникновения опухолей, оценка и коррекция функции иммунной системы, а также измерение (с помощью оценки гормонального статуса) и, возможно, снижение, интенсивности деления клеток организма.
Источник:
[1] Cooper G.M., Sunderland M.A., "The Development and Causes of Cancer."
[2] De Pergola G., Silvestris F., "Obesity as a Major Risk Factor for Cancer." (PMID: 24073332)
[3] Ma Y., Li M.D. "Establishment of a Strong Link Between Smoking and Cancer Pathogenesis through DNA Methylation Analysis." (PMID: 28500316)
[4] Connor J., "Alcohol consumption as a cause of cancer". (PMID: 27442501)
[5] Tomasetti C., Vogelstein B., "Stem cell divisions, somatic mutations, cancer etiology, and cancer prevention."
[6] Palmer S., Newman T. J. et al., "Thymic involution and rising disease incidence with age."
[7] MedicalXpress, "New liquid biopsy techniques at the bleeding edge of cancer".
