Studiu: Căldura extremă accelerează procesul de îmbătrânire

Valurile de căldură prelungite au un efect mai semnificativ decât simpla creștere a temperaturilor, ele accelerează procesele de îmbătrânire. Stresul termic cumulativ afectează epigenetica prin modificarea activării și dezactivării genelor ca răspuns la expunerile de mediu, informează incrussia.ru.

Un nou studiu din Statele Unite analizează modul în care căldura extremă afectează sănătatea umană. Constatările sunt îngrijorătoare: la persoanele în vârstă, expunerea prelungită la temperaturi ridicate poate accelera îmbătrânirea cu mai mult de doi ani.

Pe măsură ce temperaturile globale cresc, oamenii se vor confrunta din ce în ce mai mult cu temperaturi extreme, ceea ce va duce la accelerarea îmbătrânirii. Aceste constatări sunt deosebit de relevante pentru Australia, unde se preconizează că valurile de căldură vor deveni mai frecvente și mai intense din cauza încălzirii globale.

Îmbătrânirea este un proces natural, însă ritmul în care are loc variază considerabil de la o persoană la alta. De-a lungul vieții, organismul este expus la mulți factori de stres și șocuri. De exemplu, lipsa prelungită de somn duce la o îmbătrânire mai rapidă.

Temperaturile extreme nu numai că provoacă disconfort, dar pot avea și consecințe grave asupra sănătății. Căldura constantă pune o presiune suplimentară asupra organismului și reduce capacitatea de a îndeplini eficient funcțiile vitale. Deteriorarea sănătății este probabil să fie un precursor al diferitelor boli și dizabilități mai târziu în viață.

La nivel genetic, îmbătrânirea nu este atât de mult legată de modificări ale ADN-ului în sine, ci de modificări ale modului în care sunt exprimate genele. Majoritatea genelor rămân neschimbate pe tot parcursul vieții. Cu toate acestea, celulele din organism pot „activa” sau „dezactiva” anumite gene ca răspuns la diverși factori de stres. La un moment dat, doar o parte din gene sunt active în celulă, adică sunt ocupate cu producerea de proteine.

Acest fenomen se numește epigenetică. Unul dintre cele mai studiate mecanisme în acest domeniu este metilarea ADN-ului (ADNm). Metilarea este o reacție chimică prin care celulele pot bloca activarea anumitor regiuni ale ADN-ului, reducând astfel producția de proteine care îndeplinesc diferite funcții.

Modificările la nivel celular ale ADN-ului pot duce la creșterea sau scăderea producției de proteine, care, la rândul lor, pot afecta funcțiile fiziologice și starea generală de sănătate. Aceste modificări pot fi pozitive sau negative. De exemplu, stresul termic poate modifica procesele de activare și reprimare a genelor, ceea ce poate afecta ritmul în care organismul îmbătrânește.

Celulele pot „memora” episoadele severe de stres termic, ducând la modificări pe termen lung ale tiparelor ADN-ului lor. Acest efect a fost demonstrat în studii de laborator pe o varietate de animale, precum pești, găini, cobai și șoareci.

Până în prezent, majoritatea studiilor privind efectele căldurii asupra epigeneticii s-au concentrat asupra animalelor și plantelor, iar aici rezultatele sunt destul de clare, chiar și un singur episod de căldură extremă poate avea un efect de durată asupra șoarecilor. Cu toate acestea, există doar câteva studii care implică oameni, iar acestea au fost destul de limitate.

Studiul, realizat de oamenii de știință de la Universitatea din California de Sud, a implicat aproape 3.700 de persoane, cu o vârstă medie de 68 de ani. Efectele căldurii sunt resimțite deosebit de acut de persoanele în vârstă, deoarece capacitatea organismului de a-și controla temperatura scade odată cu înaintarea în vârstă, iar rezistența sa la factorii externi și la stres scade. De asemenea, este cunoscut faptul că valurile de căldură duc la creșterea incidenței bolilor și a mortalității, în special în rândul populației vârstnice.

Obiectivul principal al acestui studiu a fost de a înțelege în profunzime ce se întâmplă cu corpul uman la nivel biologic atunci când este expus la temperaturi ridicate pe termen scurt, mediu și lung. Ca parte a studiului, oamenii de știință au recoltat probe de sânge și au analizat modificările epigenetice din mii de regiuni ale genomului, care au fost apoi utilizate pentru a calcula trei măsuri ale vârstei biologice: PcPhenoAge, PCGrimAge și DunedinPACE.

Cercetătorii au analizat apoi nivelurile de căldură la care au fost expuși participanții în regiunile lor geografice în ultimii șase ani, din 2010 până în 2016. Ei au aplicat indicele de căldură din SUA pentru a evalua condițiile de temperatură, clasificând zilele în niveluri de: „precaut” (temperaturi de până la 32°C), „extrem de precaut" (32-39°C) și „periculos" (39-51°C). Folosind modele de regresie, oamenii de știință au estimat cu cât îmbătrânesc mai repede oamenii în comparație cu rata normală de îmbătrânire.

Efectele căldurii au fost evidente în trei ceasuri biologice diferite. Studiul a durat șase ani, iar datele au arătat că expunerea prelungită la temperaturi ridicate a crescut vârsta biologică a participanților cu 2,48 ani într-o metodă, cu 1,09 ani în alta și cu doar 0,05 ani în cea de-a treia.

Astfel, pe parcursul acestei perioade, efectul s-a ridicat la o creștere a vârstei biologice de 2,48 ani, de două ori mai mare decât rata normală de îmbătrânire, unde un an calendaristic corespunde unui an biologic. Adică, în loc ca participanții să îmbătrânească cu șase ani, condițiile fierbinți au făcut ca organismul lor să îmbătrânească cu aproape nouă ani.

Trebuie remarcat faptul că diferite ceasuri biologice pot produce rezultate diferite și nu este încă clar de ce este acesta cazul. Cercetătorii sugerează că metoda care a arătat o creștere de 2,48 ani poate ține seama de mai multe procese corporale, inclusiv de efectele pe termen scurt și lung ale căldurii, în timp ce alte metode pot răspunde doar la expunerea pe termen lung la căldură. În general, studiul a fost efectuat pe un grup mare și divers de persoane, iar utilizarea indicelui de căldură în locul temperaturii aerului a permis o evaluare mai precisă a acestor constatări.

Până în prezent, au existat puține cercetări privind efectele temperaturii ridicate asupra epigeneticii umane. O revizuire sistematică a dovezilor existente privind efectele mediului asupra epigeneticii umane a fost efectuată în 2020 și a găsit doar șapte studii, majoritatea concentrându-se pe efectele frigului mai degrabă decât ale căldurii.

Lucrări de cercetare recente scot la iveală informații despre cât de mult poate contribui căldura la îmbătrânire. Confruntarea cu un viitor în care temperaturile vor crește va duce la schimbări în epigenetică. Cu toate acestea, este nevoie de mult mai multe cercetări pentru a vedea dacă adaptarea la aceste schimbări este posibilă, în special în diferite regiuni ale lumii.

O echipă internațională de cercetători a dezvoltat o țesătură naturală pe care locuitorii urbani din întreaga lume o pot purta pentru a combate creșterea temperaturilor cauzată de clădiri, asfalt și beton. Pe măsură ce valul de căldură se intensifică, materialul textil răcoritor, care poate fi încorporat în îmbrăcăminte, pălării, încălțăminte și chiar în suprafețele clădirilor, oferă o perspectivă asupra unui viitor în care aparatele de aer condiționat care emit gaze cu efect de seră ar putea să nu mai fie necesare în orașele noastre.

Acum ne puteți urmări și pe Telegram, Facebook și Instagram pentru a fi la curent cu ultimele știri.