Wszyscy znamy ludzi, którzy jak na swój wiek wydają się zaskakująco młodzi lub starzy, od stepującego 90-latka po 40-latka, który walczy o przebiegnięcie kilometra. Naukowcy uważają, że możliwe jest rozróżnienie dwóch rodzajów wieku: wieku biologicznego, będącego miarą tego, jak dobrze funkcjonuje organizm, oraz wieku chronologicznego, czyli wieku w latach.
Epigenetyka, nauka o tym, jak czynniki środowiskowe wpływają na nasze geny, jest obiecującym sposobem na zrozumienie związku między nimi – a starzeniem się w ogóle.
Metylacja DNA to mechanizm wykorzystywany przez komórki do kontrolowania ekspresji genów – niezależnie od tego, czy (i kiedy) gen jest włączony, czy wyłączony. Różni się to w zależności od komórek i tkanek i wykazano, że zmienia się stopniowo wraz z wiekiem. Poziom metylacji może zatem pomóc w określeniu wieku tkanki.
Analizując, jak wiek wpływa na poziomy metylacji DNA przez całe życie, naukowcy stworzyli zegar epigenetyczny. Jest to szeroko stosowana metoda określania wieku biologicznego na podstawie próbki metylacji DNA na podstawie setek markerów epigenetycznych. Ale nasze nowe badania, opublikowane w Genome Biology, sugeruje, że metoda nie jest tak niezawodna, jak wcześniej sądzono.
Najczęściej używaną wersją zegara była pierwotnie opracowany z dużego zbioru danych pobranych z różnych typów tkanek.
Tam, gdzie próbki tkanek pochodzą od anonimowych dawców, zegar epigenetyczny pozwala naukowcom oszacować ich wiek chronologiczny na kilka lat. Skupiając się na wieku biologicznym, zaproponowano, że zegar epigenetyczny odzwierciedla nasz „prawdziwy” wiek komórkowy. Może to zmienić nasze zdrowie lub środowisko, w którym żyjemy.
Wiele badań zbadało przyspieszenie wieku – w jaki sposób choroba lub środowisko mogą przyspieszyć nasze zegary, a nawet w jaki sposób może to mieć związek z ryzykiem śmierci. Zasadniczo oblicza to różnicę między wiekiem chronologicznym a biologicznym dla zbioru ludzi. Następnie bierzesz tę różnicę i sprawdzasz, czy koreluje ona z profilem osób cierpiących na daną chorobę.
To prawdopodobnie pozwala naukowcom przyjrzeć się zmianom rozwojowym, skumulowanym skutkom środowiskowym i starzeniu się komórek. Ale wokół tego pojawił się również szum, w tym drogie produkty testujące produkty konsumenckie.
Wiedząc więcej o tym, jak nasze ciała starzeją się i o kuszącej możliwości, że w przyszłości możemy się zatrzymać, a nawet odwrócić proces, wzbudza wielkie zainteresowanie zegarem epigenetycznym. Być może moglibyśmy opracować leki, które spowolnią ten proces.
W rzeczywistości niedawne intrygujące, ale bardzo wstępne odkrycie od Stevena Horvatha, profesor genetyki człowieka na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, który opracował koncepcja zegara epigenetycznego, sugeruje, że to możliwe. Ale wielu badaczy pozostaje sceptycznych.
Brakująca informacja
Należy pamiętać, że nie ma dowodów na to, że zmiany metylacji DNA stosowane w zegarze epigenetycznym są czymś więcej niż produktem ubocznym starzenia. W rzeczywistości mogą nie determinować naszego starzenia się.
Oryginalne próbki użyte do opracowania modelu zegara zostały w większości pobrane od osób młodszych i nie obejmowały wielu osób starszych. Biorąc pod uwagę to, co już wiemy o zmianach biologicznych zachodzących wraz z wiekiem, chcieliśmy przetestować dokładność zegara, szczególnie na starszym końcu spektrum wieku.
Metylacja DNA to dodanie grup metylowych do cząsteczki DNA. Miliard zdjęć / Shutterstock
Badania nad przyspieszeniem wieku muszą to wziąć pod uwagę, w przeciwnym razie ryzykują, że zostaną oszukani przez jakiekolwiek związane z wiekiem zjawisko, które wygląda, jakby było związane z metylacją DNA.
Patrząc na dane dotyczące osób starszych z dwóch dużych badań, jednego przeprowadzonego na około 90 starszych mózgach pośmiertnych, a drugiego na krwi prawie 1,200 osób w każdym wieku, możemy porównać dwa modele zegarów epigenetycznych z naszymi wynikami metylacji DNA.
Nasza analiza działania zegara pokazuje, że wiek epigenetyczny nie porusza się w stałym tempie przez całe życie i działa inaczej w różnych tkankach. Zamiast tego zegar zwalnia wraz z wiekiem, szczególnie gdy wchodzimy w starość.
Znaleźliśmy wyraźne dowody na to, że wiek ludzi był systematycznie zaniżany przez zegar epigenetyczny, gdy ludzie mieli ponad 60 lat. W tej chwili nie wiemy, dlaczego zmiana metylacji DNA zwalnia w ten sposób, ani jakie mechanizmy są Za tym.
Wiedzieliśmy już, że zmiany metylacji DNA nie są liniowe w ciągu życia. Zegar został zaktualizowany, aby uwzględnić duże zmiany zachodzące na przykład w dzieciństwie i młodości. Dzięki ilości dostępnych obecnie danych możliwe są bardziej szczegółowe i dokładne zegary dla określonych tkanek i przedziałów wiekowych.
Jeśli możemy zmniejszyć rozbieżność między metylacją DNA a wiekiem chronologicznym, co tak naprawdę oznacza przyspieszenie wieku? Jeśli jest inny dla różnych części ciała, czy jest to prawdopodobnie związane z jakimś centralnym mechanizmem starzenia?
Ostatecznie nasza praca pokazuje, że naukowcy muszą zachować ostrożność, używając zegara epigenetycznego do szacowania wieku ludzi. Przyspieszenie wieku naprawdę wydaje się być zależne od wieku i należy zachować ostrożność podczas interpretowania wszelkich powiązań związanych z przyspieszeniem wieku. Na przykład pokazujemy, że w chorobie Alzheimera następuje przyspieszenie wieku, ale okazuje się to statystyczną iluzją wywołaną spowolnieniem zegara i faktem, że choroba Alzheimera postępuje.
Zegar epigenetyczny jest użytecznym narzędziem dla badaczy, ale biorąc pod uwagę ograniczony charakter profilu metylacji DNA, na którym opiera się zegar, przyjmowanie go za dobrą monetę może prowadzić do mylących wyników.
O Autorach
Leonard Schalkwyk, profesor genetyki człowieka, Uniwersytet w Essex oraz Jonathan Mill, profesor epigenetyki, University of Exeter
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy
przez Bessela van der Kolka
Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce
przez Jamesa Nestora
Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała
przez Stevena R. Gundry'ego
Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się
autorstwa Joela Greene'a
Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony
autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a
Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
