گرمایش جهانی در سالهای اخیر به افزایش فراوانی، شدت و مدتزمان موجهای گرما منجر شده است و این پدیده به یکی از مهمترین چالشهای سلامت عمومی تبدیل شده است. اکنون پژوهشی تازه به سرپرستی «یون یانگ چوی» و «جنیفر ایلشایر» که در فوریه ۲۰۲۵ در مجله Science Advances منتشر شده، نشان میدهد قرار گرفتن طولانیمدت در معرض گرمای شدید ممکن است با تسریع روند پیری زیستی در سالمندان ارتباط داشته باشد. پژوهشگران با بررسی دادههای ۳۶۸۶ فرد آمریکایی ۵۶ ساله و بالاتر دریافتند که افزایش تعداد روزهای بسیار گرم با تغییرات اپیژنتیکی مرتبط با افزایش سن زیستی همراه است.
گرما و تغییرات اپیژنتیکی مرتبط با پیری
اگرچه ارتباط میان گرمای شدید و افزایش خطر بیماریها و مرگومیر پیشتر در مطالعات مختلف نشان داده شده بود، اما سازوکارهای زیستی این ارتباط همچنان بهطور کامل شناخته نشدهاند. پژوهشگران در این مطالعه بر نقش اپیژنتیک تمرکز کردند؛ فرایندی که بدون تغییر در توالی ژنتیکی، بر نحوه فعالیت ژنها اثر میگذارد.
یکی از مهمترین نشانگرهای اپیژنتیکی، متیلاسیون DNA است. مطالعات آزمایشگاهی روی گونههای مختلف جانوری نشان دادهاند که استرس گرمایی میتواند الگوهای متیلاسیون DNA را تغییر دهد و نوعی «حافظه اپیژنتیکی» ایجاد کند که آثار آن برای مدت طولانی در سلولها باقی میماند. چنین تغییراتی میتوانند بر بیان ژنها اثر گذاشته و در نهایت خطر ابتلا به بیماریها و مرگومیر را تحت تأثیر قرار دهند.
دانشمندان در سالهای اخیر از همین الگوهای متیلاسیون DNA برای طراحی ابزارهایی موسوم به «ساعتهای اپیژنتیک» استفاده کردهاند. این ساعتها به جای سن تقویمی، سن زیستی افراد را برآورد میکنند و نشان میدهند بدن یک فرد از نظر زیستی با چه سرعتی در حال پیر شدن است.
پیش از این تنها چند مطالعه محدود در آلمان و تایوان به بررسی ارتباط دمای محیط و سن اپیژنتیکی پرداخته بودند. پژوهش جدید با استفاده از یک نمونه ملی و متنوع از سالمندان آمریکایی تلاش کرده است تصویری جامعتر از این ارتباط ارائه دهد.
قرار گرفتن در معرض گرما با افزایش سن زیستی همراه بود
پژوهشگران برای ارزیابی میزان گرما از «شاخص گرما» استفاده کردند؛ معیاری که علاوه بر دمای هوا، رطوبت را نیز در نظر میگیرد و دمایی را که بدن انسان واقعاً احساس میکند، منعکس میسازد.
بر اساس دستورالعملهای سازمان هواشناسی آمریکا، روزهای گرم در سه سطح «احتیاط»، «احتیاط شدید» و «خطر» طبقهبندی شدند. سپس تعداد این روزها در بازههای زمانی مختلف، از روز نمونهگیری خون تا شش سال پیش از آن، برای هر شرکتکننده محاسبه شد.
نتایج نشان داد که تعداد بیشتر روزهای گرم با افزایش شاخصهای مختلف پیری اپیژنتیکی ارتباط دارد. یکی از مهمترین یافتهها این بود که اثر گرما بر شاخص PCPhenoAge تقریباً در تمام بازههای زمانی مشاهده شد. افرادی که در روز نمونهگیری خون در معرض گرمای سطح «احتیاط» قرار داشتند، به طور متوسط افزایش ۱٫۰۷ ساله در شتاب پیری اپیژنتیکی را نشان میدادند.
همچنین افزایش تعداد روزهای گرم در بازههای هفتروزه، سیروزه، شصتروزه، یکساله و ششساله نیز با افزایش سن زیستی همراه بود. برای نمونه، مواجهه طولانیمدت با گرما در سطح «احتیاط شدید» طی یک دوره ششساله با افزایش قابل توجه شاخصهای سن اپیژنتیکی ارتباط داشت.
در مورد سایر ساعتهای اپیژنتیک از جمله PCGrimAge و DunedinPACE نیز پژوهشگران دریافتند که اثر گرما بیشتر در مواجهههای طولانیمدت نمایان میشود. به عبارت دیگر، هرچه افراد مدت بیشتری در معرض گرمای شدید قرار داشته باشند، نشانههای تسریع پیری زیستی در آنها آشکارتر میشود.
چرا گرمای مزمن اثر بیشتری بر روند پیری دارد؟
به گفته پژوهشگران، پاسخ بدن به گرما در کوتاهمدت و بلندمدت یکسان نیست. برخی تغییرات زیستی ممکن است در پی یک دوره کوتاه گرما ایجاد شوند، اما دوام چندانی نداشته باشند. در مقابل، قرار گرفتن مداوم در معرض گرما میتواند باعث تجمع تدریجی این تغییرات در طول سالها شود.
مطالعات پیشین نشان دادهاند که گرمای شدید قادر است مسیرهای مرتبط با التهاب، عملکرد سیستم ایمنی و پاسخ سلولها به استرس را تحت تأثیر قرار دهد. تغییرات اپیژنتیکی ناشی از این فرایندها ممکن است به تدریج در سطح بافتها و اندامهای مختلف انباشته شوند و در نهایت به صورت افزایش سن زیستی قابل مشاهده باشند.
پژوهشگران همچنین به این نکته اشاره میکنند که زندگی در مناطق بسیار گرم میتواند پیامدهای دیگری نیز داشته باشد که به طور غیرمستقیم بر روند پیری اثر میگذارند. گرمای مزمن ممکن است موجب اختلال خواب، افزایش استرس و ناراحتی جسمی و کاهش فعالیت بدنی شود؛ عواملی که همگی با افت عملکرد فیزیولوژیک و تسریع فرایند پیری در ارتباط هستند.
بررسیهای انجامشده در این مطالعه نشان داد که ارتباط میان گرمای محیط و تسریع پیری زیستی در گروههای مختلف جمعیتی، از نظر سن، جنسیت، نژاد، سطح تحصیلات و وضعیت اقتصادی، الگوی نسبتاً مشابهی دارد و شواهد محکمی مبنی بر آسیبپذیری ویژه یک گروه خاص مشاهده نشد.
