Новое исследование исключительно долгоживущих ротвейлеров показало, что более длительное сохранение их яичек может помочь им стареть более достойно, что дает новые подсказки о том, как гормоны формируют хрупкость и выносливость как у собак, так и у людей.
Как у собак, так и у людей старческая слабость сигнализирует о снижении устойчивости организма к повседневным стрессам, таким как болезни или травмы, и оказывает серьёзное влияние на повседневную деятельность. Даже незначительные физические или медицинские проблемы могут привести к серьёзной потере функций.
В новом исследовании ученые наблюдали за исключительно долгоживущими самцами ротвейлеров, чтобы выяснить, как сохранение их яичек в течение разного периода времени влияет на хрупкость и выживаемость в пожилом возрасте, и как это может отразиться на мужчинах пожилого возраста.
«В исследовании применяется подход, охватывающий весь жизненный цикл, чтобы определить, могут ли события раннего периода жизни, такие как нарушения эндокринной системы, защитить от проблем в пожилом возрасте», — сказал соавтор исследования Маркус Шефер, доктор философии, профессор кафедры социологии Университета Бэйлора. «Результаты исследования расширяют текущий интерес к роли половых гормонов в развитии старческой дряхлости у мужчин пожилого возраста, включая отдельный, но дополнительный аспект — значительное влияние функции половых желез на неблагоприятные последствия старческой дряхлости».
В исследование были включены восемьдесят семь чистокровных самцов ротвейлеров в возрасте 13 лет и старше, все из которых участвовали в исследовании «Исключительное старение ротвейлеров» (EARS). Владелец каждой собаки прошёл структурированное ветеринарное интервью, охватывающее 34 показателя здоровья, таких как подвижность, аппетит, способность к самоконтролю, сила, снижение чувствительности, наличие заболеваний и когнитивные функции. Эти показатели были объединены в индекс дряхлости (FI). Исследователи также оценили целостность гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси (ГГГ), что требует краткого пояснения.
Гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось (ГГГ) — это петля обратной связи, которая поддерживает половые гормоны на здоровом уровне. Wikimedia Commons/Artoria2e5 CC BY 3.0
Ось HPG представляет собой петлю обратной связи между мозгом и половыми железами (яичками или яичниками), которая поддерживает уровень половых гормонов на здоровом уровне. Гипоталамус в мозге действует как центр управления. Он контролирует уровень гормонов и, когда он определяет, что уровень половых гормонов, таких как тестостерон или эстроген, низок, он посылает сигнал, называемый ГнРГ (гонадотропин-рилизинг-гормон), в гипофиз, центр передачи сигналов. Когда гипофиз получает этот сигнал, он высвобождает в кровоток гормоны, которые посылают гонадам сигнал о необходимости выработки половых гормонов (лютеинизирующий гормон, ЛГ) и контролируют выработку спермы и развитие яйцеклеток (фолликулостимулирующий гормон, ФСГ). Половые железы являются фабриками гормонов. Яички вырабатывают тестостерон, а яичники – эстроген и прогестерон. Эти гормоны циркулируют в организме, влияя на мышечную массу, прочность костей, настроение, фертильность и даже на функцию мозга. Когда уровень гормонов становится достаточно высоким, мозг чувствует это и даёт команду гипоталамусу замедлить выработку ГнРГ. Это обратная связь, которая поддерживает баланс системы, подобно термостату, поддерживающему постоянную температуру.
За каждой собакой велось наблюдение с момента оценки слабости до смерти. Исследователи использовали модели пропорциональных рисков Кокса, стандартный метод анализа выживаемости, чтобы увидеть, как слабость предсказывает смертность, в целом и в группах с разной продолжительностью воздействия гонад. Проще говоря, и немного грубо, «разная продолжительность воздействия гонад» означает, как долго собаки сохраняли свои яички (оставались «нетронутыми») до кастрации.
Было обнаружено, что дряхлость увеличивается с возрастом. У собак старшего возраста в среднем были более высокие показатели FI. Однако ранняя кастрация была связана с худшими результатами. У собак, кастрированных до двух лет, риск смертности увеличивался на 16% на каждое небольшое (0,01) повышение показателя дряхлости. У собак, содержавшихся интактными более 10 лет, не наблюдалось повышения смертности при более высокой дряхлости. По сути, дряхлость была для них менее летальной.
Каждый дополнительный год без нарушений снижал риск смерти, связанной с дряхлостью, примерно на 1%. Этот «буферный эффект» не объяснялся другими факторами, такими как избыточный вес, рождение в более ранние или поздние сроки, а также кастрация по медицинским показаниям. Эта закономерность сохранялась даже при учёте только случаев с подтверждёнными ветеринарными записями датами кастрации (чтобы исключить ошибку памяти владельца). Таким образом, чем дольше гормональная система собаки оставалась здоровой, тем лучше она могла «справляться» с дряхлостью, когда она в конечном итоге проявлялась.
В исследовании приняли участие 87 самцов ротвейлеров в возрасте 13 лет и старше.
«Наша работа впервые описывает взаимосвязь между целостностью оси HPG и риском смертности, связанным с дряхлостью в пожилом возрасте», — заявил руководитель исследования и автор-корреспондент Дэвид Уотерс, доктор философии, ветеринарный врач, директор Центра исследований исключительного долголетия Фонда Мерфи. «У самцов с наименьшей продолжительностью воздействия на яички наблюдался очень высокий риск смертности, связанный с дряхлостью в пожилом возрасте, тогда как у самцов с наибольшей продолжительностью воздействия на гонады последствия для смертности, связанные с нарастающей дряхлостью, были нивелированы».
Авторы отмечают ограничения исследования, главным образом, то, что оно носило наблюдательный характер, а возраст кастрации не был установлен, поэтому причинно-следственная связь не может быть доказана. Кроме того, поскольку все собаки были самцами, результаты нельзя автоматически распространить на самок. В исследовании функция ГГЧ оценивалась по наличию яичек, а не по уровню тестостерона или лютеинизирующего гормона. Все собаки были долгоживущими ротвейлерами; результаты могут различаться в зависимости от породы и условий содержания. Кроме того, часть информации (кондиция, возраст кастрации) была получена от владельцев, а не в результате прямых ветеринарных измерений.
Но как эти результаты соотносятся с людьми? Мы уже видели, как собак можно использовать в сравнительных медицинских исследованиях таких заболеваний, как рак, что приносит пользу как им, так и нам. Настоящее исследование расширяет исследования на людях, показывающие, что низкий уровень тестостерона и нарушение функции оси ГГГ связаны с дряхлостью, что позволяет предположить, что собаки могут стать полезной сравнительной моделью для изучения устойчивости к старению, связанной с гормональным фоном.
Понимание того, когда происходит гормональный сбой, может иметь решающее значение как для ветеринарного руководства, так и для человеческой герологии, поскольку ранняя гормональная потеря может установить долгосрочные биологические «пределы устойчивости».
«Исторически собаки играли ключевую роль в исследованиях эндокринных гормонов, включая открытие инсулина и возможности уменьшения размеров рака предстательной железы с помощью андрогенной абляции», — сказал Уотерс. «Наша работа знаменует собой важный шаг к лучшему пониманию устойчивости к старческой дряхлости, открывая перспективу того, что, предотвращая ухудшение работы оси HPG, мы можем сохранить внутреннюю гормональную среду, которая смягчает неблагоприятное воздействие старческой дряхлости».
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports .
