Декількома словами
Тривалий вплив високих температур може прискорювати старіння на молекулярному рівні, змінюючи поведінку генів та впливаючи на довгострокове здоров'я. Необхідні подальші дослідження для визначення конкретних механізмів та розробки стратегій запобігання негативним наслідкам спеки.
У спекотні дні літні люди в районі Чайнатаун Лос-Анджелеса шукають затінок. Вплив високих температур може змінювати роботу генів, що потенційно призводить до довготривалих наслідків для здоров'я. Зміна клімату робить хвилі спеки інтенсивнішими та тривалішими в багатьох частинах США.
Фенікс відомий своєю спекою, яка завдає шкоди в короткостроковій перспективі, наприклад, тепловий удар та проблеми з серцем. Минулого року температура там перевищувала 32°C протягом рекордних 188 днів. Більше 140 з цих днів перевищували 38°C. Нове дослідження, опубліковане в Science Advances, показує, що тривалий вплив спеки такої інтенсивності може навіть змінювати поведінку генів, прискорюючи старіння на молекулярному рівні та потенційно впливаючи на довгострокове здоров'я людей.
Вплив «схожий на ефект від куріння та вживання алкоголю», – каже Юнйонг Чой, геронтолог зі Школи геронтології Леонарда Девіса при Університеті Південної Каліфорнії та провідна дослідниця.
Дослідження охопило людей старше 56 років, які проживають по всій країні та мають різний досвід впливу спеки. Люди з надзвичайно спекотних регіонів, таких як Фенікс, де індекс спеки (комбінація температури та вологості) перевищував 32°C більше половини року, виглядали біологічно приблизно на 14 місяців старшими, епігенетично, ніж подібні люди, які живуть у прохолодніших місцях, таких як Сіетл, де менше 10 днів на рік перевищують цей поріг.
Це може не здаватися величезною різницею, каже геронтолог з Бостонського університету Дебора Карр, яка не брала участі в дослідженні, але для людини, на яку це впливає, «це величезний тягар не лише на її власне життя та життя її сімей і доглядальників, але й має більший суспільний вплив».
Дослідження пов'язують передчасне старіння з більш раннім проявом проблем зі здоров'ям, таких як деменція, діабет та серцево-судинні захворювання. Чим раніше починаються ці симптоми, тим більший вплив вони мають на самопочуття та продуктивність людей, каже Карр.
«Якщо це щось, що виводить вас з робочої сили на рік, змушує вас ходити до лікарів щодня протягом року, збільшує ваш бюджет на ліки – це дійсно може мати величезні наслідки», – пояснює вона.
Епігенетичне старіння
Дослідники відстежували біологічний вік людей у своєму дослідженні, шукаючи тонкі зміни в їхній ДНК після різних періодів впливу спеки, від кількох днів екстремальних температур до кількох років.
«Ми знаємо, що деякі люди, здається, старіють швидше за інших, і це тому, що біологічне старіння не завжди збігається з хронологічним», – каже Чой.
Біологічний вік часто корелює з хімічними мітками, які накопичуються та зникають з ДНК людей з часом, процес, який називається метилюванням; його часто називають «епігенетичним старінням». «Метилювання ДНК діє як вимикач світла для генів – тому воно може вмикати та вимикати їх», – каже Чой.
Метилювання не змінює самі гени, а змінює те, як ці гени працюють – іноді на краще, але часто ні. Багато досліджень як на тваринах, так і на людях показали, що моделі метилювання ДНК змінюються з часом і можуть використовуватися як свого роду молекулярний годинник, який цокає, коли люди старіють.
Епігенетичне старіння може прискорюватися, оскільки люди погано харчуються або недостатньо займаються спортом. Але воно також пов'язане з емоційним або фізичним стресом, а також з впливом шкідливих факторів навколишнього середовища, таких як забруднення повітря «і, в цьому випадку, спека», – каже Чой.
Дослідники вивчили зразки крові понад 3600 літніх людей по всій території США та оцінили епігенетичний вік людей. Вони могли з'ясувати, наскільки спеці ці люди піддавалися протягом кількох днів, кількох місяців, одного року та шести років до збору зразків, використовуючи кліматичні та погодні моделі, що заглядають у минуле, враховуючи як температуру, так і вологість – фактори, які впливають на небезпеку різних теплових умов.
Результати були чіткими. Люди, які зазнавали більшого впливу спеки протягом тривалого періоду часу, старіли швидше, біологічно, ніж ті, хто живе в прохолодніших місцях. Це навіть після врахування фінансового стану людей, освіти, фізичної активності та того, чи курять вони.
Дослідники роками знали, що вплив спеки корелює з довгостроковими проблемами, такими як погіршення ризику серцевих захворювань. Але «механізми того, як це відбувається, не були зрозумілими», – каже Том Клентон, фізіолог і експерт зі спеки з Коледжу здоров'я та фізичної працездатності Університету Флориди, який не брав участі в дослідженні. Ця робота, за його словами, починає пояснювати, як можуть відбуватися ці віддалені ефекти. На рівні геному вплив спеки змушує «вас ніби прискорювати свій шлях до старого серця і старого вразливого серця», – каже він.
Кліматичний тиск
Спека викликає безліч короткострокових проблем зі здоров'ям у людей різного віку. Кількість відвідувань відділень невідкладної допомоги зростає під час хвиль спеки, як і кількість серцево-судинних проблем, проблем з нирками і навіть смертей, безпосередньо не пов'язаних зі спекою.
Ризики зростають у міру прискорення зміни клімату, спричиненого людиною, каже Чой. Згідно з Національною кліматичною оцінкою країни, кількість днів екстремальної спеки в США може зрости на 20-30 днів у більшій частині країни до середини століття. Це всебічний звіт про минулі та потенційні майбутні зміни в країні через зміну клімату.
Водночас, у міру того, як ризики, пов'язані зі спекою, зростають через зміну клімату, каже Карр, населення США старіє. Організм літніх людей, як правило, гірше справляється зі спекою, ніж організм молодих людей. Зменшується здатність потіти. Менше крові надходить до шкіри, де вона може охолоджуватися. Деякі ліки заважають здатності людей справлятися зі спекою.
Але спека ускладнює життя всім, а не лише літнім людям, каже Роберт Мід, експерт з фізіології спеки з Гарвардського університету ім. Т.Х. Чана. «Це все одно, що намагатися триматися на воді, а хтось дає тобі цеглу», – каже він. «Це додаткове навантаження на всі ваші фізіологічні системи. Це просто додаткова вага, на яку потрібно реагувати, щоб підтримувати гомеостаз».
Наступним кроком для зв'язку впливу спеки з конкретними проблемами зі здоров'ям, на думку Міда, є подальша персоналізація аналізів, оскільки навіть у найспекотніших частинах країни люди відчувають дуже різний вплив спеки. «Те, що люди насправді відчувають у своїх будинках, незалежно від того, чи перебувають вони в перегрітому мобільному блоці, чи мають кондиціонер, може бути кардинально різною температурою», – каже він.
Дослідники зазначають, що наступним етапом цієї роботи має стати вивчення того, як вплив спеки в будинках людей впливає на стан здоров'я. Такий конкретний, персоналізований аналіз ризиків може допомогти вченим точніше визначити, як саме спека шкодить людям, каже Мід, і, можливо, навіть як запобігти пошкодженню або повернути його назад.
