Hvad er din biologiske alder? Et nyt 'aldrende ur' har svaret

Hvor gammel er du egentlig?

Det virker som et simpelt spørgsmål. Det er baseret på, hvornår du er født. Alligevel kender vi alle mennesker, der virker meget yngre end deres kronologiske alder. De har strålende hud og hår. De virker skarpere, end deres alder antyder. De er meget aktive med forbløffende energi.

Hvorfor? Undersøgelser har gentagne gange vist, at celler, væv og mennesker har en "biologisk alder", der måske eller måske ikke svarer til, hvor gamle de er i form af fødselsdage. Holdbarhed videnskabsmænd har taget til efterretning. Mens de ser på, hvad der får os til at ældes, dukker en hovedmåling op: et biologisk aldrende ur - et mål, der afspejler din krops alder uanset dine år på Jorden.

Et af de mest populære aldrende ure dykker dybt ned i vores celler. Efterhånden som vi bliver ældre, tilføjer vores genomer bidder af kemikalier, der ændrer deres genekspression. Disse markører, kaldet epigenetiske modifikationer, klæber normalt bare på og af som velcro. Men med alderen tilføjer visse dele af genomet langt flere bidder, som i det væsentlige arbejder for at lukke generne af.

Med andre ord har vores celler en epigenetisk alder (EpiAge). Men hvad betyder uret om noget for lang levetid?

Mød Urmageren

Dr. Steve Horvath har haft øje for at forlænge levetiden lige siden han var teenager. Som biomatematiker satte han sine øjne på at bruge beregningsmodellering og AI til at "forstå, hvordan man forlænger livet."

Men for at finde nøglen havde han brug for et fokus. Horvaths idé stammede fra epigenetik - en kraftfuld måde, hvorpå vores kroppe styrer DNA-ekspression uden at ændre selve DNA-strengene. Epigenetik er en ekstremt flydende dans, med flere kemiske komponenter, der hænger fast på eller falder af DNA-strenge. Den epigenetiske dans ændrer sig med alderen, selvom nogle ændringer synes konsistente over tid. Dette fik Horvath til at spørge: kan vi bruge disse epigenetiske markører til at måle en celles alder?

Tilsyneladende er svaret ja. Efter at have indsamlet og analyseret over 13,000 menneskelige prøver fandt Horvath et imponerende målebånd til aldring. Nøglen var en type epigenetisk modifikation kaldet methylering, som har tendens til at hvile på DNA-pletter kaldet CpG-øer. (Vi har alle brug for en sommerferie!)

Hans team udviklede en algoritme for biologisk alder - et cellulært biologisk ur - der imponerede langtidsforskere med dets nøjagtighed i hele kroppen. Snarere end en engangstilstand ser EpiAge ud til at fungere for flere organer og væv, hvilket potentielt kan belyse, hvordan aldring sker.

”Jeg ville udvikle en metode, der ville fungere i mange eller de fleste væv. Det var et meget risikabelt projekt,” sagde Horvath dengang.

Urets medianfejl var sølle 3.6 år, hvilket betyder, at det kunne måle en persons alder inden for 43 måneder. Endnu mere imponerende brugte uret en simpel statistisk model, som så på en bestemt type epigenetisk modifikation - DNA-methylering - på kun to målsteder på DNA. Det eneste, der skulle til, var en spytprøve. Med mere arbejde fandt Horvath endnu flere mønstre, der afspejlede alderen på visse typer celler, som f.eks neuroner og blodceller. Testen var "utrolig god," sagde Kevin Bryant ved Zymo Research, et bioteknologifirma i Irvine, Californien på det tidspunkt.

EpiAge begyndte også at kigge under sløret. "Forskellen mellem epigenetisk alder som estimeret af disse ure og kronologisk alder omtales som EpiAge acceleration," sagde forfatterne. "Epidemiologiske undersøgelser har forbundet EpiAge-acceleration med en bred vifte af patologier, sundhedstilstande, livsstil, mental tilstand og miljøfaktorer, hvilket indikerer, at epigenetiske ure griber ind i kritiske biologiske processer, der er involveret i aldring."

Alligevel var der et grelt spørgsmål tilbage: hvad er det egentlig, EpiAge-uret måler?

Aldringens kendetegn

Hvis du har problemer med at forbinde epigenetiske modifikationer med aldring, så føler jeg dig. Hvordan og hvorfor ændrer det, der i det væsentlige er "køleskabsmagneter" for genomet, noget?

Lad mig introducere dig til aldringshjulet.

Zoomer man ind på vores gener, bliver genomet mere ustabilt - hvilket betyder, at der er flere chancer for mutationer. Telomerer, den beskyttende hætte på generne, spildes væk. Proteiner begynder at opføre sig skævt og danner nogle gange til klumper, der tilstopper cellens affaldsbortskaffelsessystem, hvilket potentielt kan føre til Alzheimers og andre neurodegenerative lidelser. Cellens energifabrik, mitokondrierne, sputter og funktionsfejl. Celler kan ikke længere mærke næringsstoffer, der flyder rundt. Endnu værre, nogle celler giver helt op og bliver til ældende "zombieceller" - de dør ikke, men udfører ikke normale funktioner, i stedet spyr de giftige immunkemikalier ud.

Sagen er, at vi ikke ved, hvorfor disse forskellige typer aldringsadfærd opstår. Og når vi måler alder, ved vi ikke, hvordan aldrende ure svarer til disse kendetegn. Det er til dels grunden til, at der er flere aldrende ure. EpiAge er en. En anden er (ikke sjov) Hud & blod, som "forudsiger levetid og relaterer til mange aldersrelaterede tilstande."

In en ny undersøgelse, udgivet i Natur aldring, Horvath og Dr. Ken Raj ved Altos Labs tog et første skridt til at forbinde det epigenetiske ur med kendetegnene ved aldring. Ved at bruge donerede menneskelige celler fra 14 raske mennesker - dyrket i beholdere i laboratoriet - opdelte holdet cellerne i fire grupper. En blev zappet med stråling, en anden tweaket til at blive kræft, og en tredje, der blev til "zombie" ældende celler. Den fjerde gruppe blev efterladt alene uden nogen form for behandling.

Disse behandlinger afspejler vigtige kendetegn ved aldring, forklarede forfatterne. Stråling i små doser, for eksempel, destabiliserer genomet, der efterligner aldring, og cellerne blev ældre efter blot to uger. Kræftlignende celler ældes også kraftigt på få dage. Men overraskende nok ældes cellerne ikke ifølge EpiAge, selv når de blev testet i andre celler. "Disse resultater, opnået gennem undersøgelser ved hjælp af forskellige primære menneske- og museceller og flere strålingsdoser og -regimer, viser, at epigenetisk aldring ... ikke påvirkes af genomisk ustabilitet induceret af strålingsinducerede DNA-brud," sagde forfatterne.

Med andre ord, hvad EpiAge måler - ændringer i en celles CpG-epigenom - forudsiger ikke nødvendigvis en celles "zombie"-aldringsstatus. På samme måde så uret ikke ud til at matche med telomerproblemer eller generel genomstabilitet.

Hvad passede? Energi. Ved at nedbryde det, er EpiAge forbundet med en celles evne til at mærke næringsstoffer - et nøglesignal, der fortæller den at vokse, formere sig eller skrumpe. En anden partner er mitokondrieraktivitet, som genererer strøm til cellen. Endelig synes EpiAge også at afspejle mængden af ​​stamceller i prøverne, som ændrer sig tidligt.

"Iagttagelsen af, at aldring begynder så tidligt i livet, er mulig, fordi alder nu kan måles baseret på cellens biologi i stedet for tidens gang," sagde forfatterne. For aldrende ure "tillader denne måling undersøgelse af sammenhængen mellem alder og levetid."

Mens aldrende ure i stigende grad bliver mainstream, er spørgsmålet, hvad hver enkelt måler. "Spændingen efter udviklingen af ​​epigenetiske ure har været præget af usikkerhed med hensyn til betydningen af ​​deres målinger."

Denne undersøgelse er en af ​​de første, der forbinder et kraftfuldt aldringsur til kendetegnene ved aldring. "Forbindelsen mellem epigenetisk aldring og fire af kendetegnene ved aldring indebærer, at disse kendetegn også er gensidigt forbundet på dybere niveauer," skrev forfatterne.

Med andre ord er vi begyndt at kigge ind i, hvad der forener de mange årer af aldring. "Fraværet af en forbindelse mellem de andre aldringskendetegn og epigenetisk aldring tyder på, at aldring er en konsekvens af multiparallelle mekanismer," sagde forfatterne. Nogle kan være på grund af epigenetiske ændringer; andre blot på grund af slitage. Kom med galskabens aldrende multivers.

Billede Credit: Icons8_team fra Pixabay

• Coinsmart. Europas bedste Bitcoin og Crypto Exchange.
• Platoblokkæde. Web3 Metaverse Intelligence. Viden forstærket. FRI ADGANG.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Gratis prøveversion.
• Kilde: https://singularityhub.com/2022/05/24/whats-your-biological-age-a-new-aging-clock-has-the-answer/