Care este vârsta ta biologică? Un nou „ceas îmbătrânit” are răspunsul PlatoBlockchain Data Intelligence. Căutare verticală. Ai.

Care este vârsta ta biologică? Un nou „ceas de îmbătrânire” are răspunsul

Marca temporală: 24 mai 2022, ora 10:00
clock aging longevity

Câți ani ai, de fapt?

Pare o întrebare simplă. Se bazează pe momentul în care te-ai născut. Cu toate acestea, cunoaștem cu toții oameni care par mult mai tineri decât vârsta lor cronologică. Au pielea și părul strălucitoare. Par mai ascuțiți decât ar sugera vârsta lor. Sunt foarte activi, cu o energie uluitoare.

De ce? Studiile au arătat în mod repetat că celulele, țesuturile și oamenii au o „vârstă biologică” care poate sau nu corespunde cu vârsta pe care o au în ceea ce privește zilele de naștere. Longevitatea oamenii de stiinta au luat act. Pe măsură ce analizează ceea ce ne face să îmbătrânim, apare o măsură principală: un ceas de îmbătrânire biologică - o măsură care reflectă vârsta corpului tău, indiferent de anii tăi pe Pământ.

Unul dintre cele mai populare ceasuri de îmbătrânire se scufundă adânc în celulele noastre. Pe măsură ce îmbătrânim, genomul nostru adaugă bucăți de substanțe chimice care le modifică expresia genelor. Acești markeri, denumiți modificări epigenetice, în mod normal, doar se pun și se dezactivează ca Velcro. Dar, odată cu vârsta, anumite părți ale genomului adaugă mult mai multe bucăți, care în esență funcționează pentru a opri genele.

Cu alte cuvinte, celulele noastre au o vârstă epigenetică (EpiAge). Dar ce înseamnă, dacă este ceva, ceasul pentru longevitate?

Faceți cunoștință cu ceasornicarul

Dr. Steve Horvath a avut ochii pe prelungirea duratei de viață încă de când era adolescent. Biomatematician, și-a pus ochii pe utilizarea modelării de calcul și a inteligenței artificiale pentru „înțelege cum să prelungești viața.Matei 22:21

Dar pentru a găsi cheia, avea nevoie de o concentrare. Ideea lui Horvath a pornit din epigenetică – un mod puternic prin care corpurile noastre controlează expresia ADN-ului fără a modifica firele de ADN în sine. Epigenetica este un dans extrem de fluid, cu mai multe componente chimice care se fixează sau cad de pe firele de ADN. Dansul epigenetic se schimbă odată cu vârsta, deși unele schimbări par consistente în timp. Acest lucru l-a determinat pe Horvath să se întrebe: putem folosi acești markeri epigenetici pentru a măsura vârsta unei celule?

Aparent, răspunsul este da. După ce a strâns și analizat peste 13,000 de mostre umane, Horvath a găsit o bandă de măsurare impresionantă pentru îmbătrânire. Cheia a fost un tip de modificare epigenetică numită metilare, care tinde să se odihnească pe pete de ADN numite insule CpG. (Toți avem nevoie de o vacanță de vară!)

Echipa sa a dezvoltat un algoritm pentru vârsta biologică - un ceas biologic celular - care i-a impresionat pe cercetătorii longevității cu precizia sa în tot corpul. Mai degrabă decât o singură dată, EpiAge pare să funcționeze pentru mai multe organe și țesuturi, potențial strălucind asupra modului în care se întâmplă îmbătrânirea.

„Am vrut să dezvolt o metodă care să funcționeze în multe sau majoritatea țesuturilor. A fost un proiect foarte riscant”, a spus Horvath la acea vreme.

Eroarea mediană a ceasului a fost de 3.6 ani, ceea ce înseamnă că ar putea măsura vârsta unei persoane în decurs de 43 de luni. Și mai impresionant, ceasul a folosit un model statistic simplu, care a analizat un anumit tip de modificare epigenetică - metilarea ADN-ului - la doar două locuri țintă de pe ADN. A fost nevoie doar de o probă de salivă. Cu mai multă muncă, Horvath a găsit și mai multe modele care reflectau vârsta anumitor tipuri de celule, cum ar fi neuroni și celule sanguine. Testul a fost „uimitor de bun”, a spus Kevin Bryant de la Zymo Research, o companie de biotehnologie din Irvine, California. atunci.

EpiAge a început să se uite și sub voal. „Discrepanța dintre vârsta epigenetică estimată de aceste ceasuri și vârsta cronologică este denumită accelerație EpiAge”, au spus autorii. „Studiile epidemiologice au legat accelerarea EpiAge de o mare varietate de patologii, stări de sănătate, stil de viață, stare mentală și factori de mediu, indicând faptul că ceasurile epigenetice ating procesele biologice critice care sunt implicate în îmbătrânire.”

Cu toate acestea, a rămas o întrebare flagrantă: ce măsoară exact ceasul EpiAge?

Semnele distinctive ale îmbătrânirii

Dacă întâmpinați probleme în a lega modificările epigenetice de îmbătrânire, vă simt. Cum și de ce ceea ce sunt în esență „magneți de frigider” pentru genom schimbă ceva?

Permiteți-mi să vă prezint roata îmbătrânirii.

Având un zoom asupra genelor noastre, genomul devine mai instabil, ceea ce înseamnă că există mai multe șanse pentru mutații. Telomerii, capacul protector al genelor, se risipesc. Proteinele încep să se comporte neobișnuit, uneori formându-se în aglomerări care înfundă sistemul de eliminare a deșeurilor din celule, ceea ce poate duce la Alzheimer și alte tulburări neurodegenerative. Fabrica de energie a celulei, mitocondriile, pulverizează și funcționează defectuos. Celulele nu mai pot simți nutrienții care plutesc în jur. Și mai rău, unele celule renunță complet și se transformă în „celule zombie” senescente – nu mor, dar nu îndeplinesc funcții normale, în schimb eliberând substanțe chimice imunitare toxice.

Chestia este că nu știm de ce se întâmplă aceste tipuri diferite de comportamente de îmbătrânire. Și atunci când măsurăm vârsta, nu știm cum ceasurile de îmbătrânire corespund acestor semne distinctive. Acesta este, parțial, motivul pentru care există mai multe ceasuri de îmbătrânire. EpiAge este una. Altul este (nu glumesc) Piele și sânge, care „prevestește durata de viață și se referă la multe afecțiuni legate de vârstă”.

In un nou studiu, publicat în Îmbătrânirea naturii, Horvath și Dr. Ken Raj de la Altos Labs au făcut un prim pas în a lega ceasul epigenetic de semnele distinctive ale îmbătrânirii. Folosind celule umane donate de la 14 oameni sănătoși – crescute în containere în laborator – echipa a împărțit celulele în patru grupuri. Unul a fost afectat de radiații, altul a fost modificat pentru a deveni canceros, iar al treilea s-a transformat în celule senescente „zombie”. Al patrulea grup a fost lăsat singur, fără nici un tratament.

Aceste tratamente reflectă semnele distinctive majore ale îmbătrânirii, au explicat autorii. Radiațiile în doze mici, de exemplu, destabilizază genomul care imită îmbătrânirea, iar celulele au devenit senescente în doar două săptămâni. Celulele asemănătoare cancerului, de asemenea, îmbătrânesc puternic în doar câteva zile. Totuși, în mod surprinzător, celulele nu au îmbătrânit conform EpiAge, chiar și atunci când au fost testate în alte celule. „Aceste rezultate, obținute prin investigații folosind diferite celule primare umane și de șoarece și doze și regimuri multiple de radiații, demonstrează că îmbătrânirea epigenetică... nu este afectată de instabilitatea genomică indusă de rupturile ADN-ului induse de radiații”, au spus autorii.

Cu alte cuvinte, ceea ce măsoară EpiAge - modificări ale epigenomului CpG al unei celule - nu prezice neapărat starea de senescență „zombie” a unei celule. În mod similar, ceasul nu părea să se potrivească cu problemele telomerilor sau cu stabilitatea generală a genomului.

Ce s-a potrivit? Energie. Defalcând-o, EpiAge este asociată cu capacitatea celulei de a simți nutrienții – un semnal cheie care îi spune să crească, să se reproducă sau să se zgâie. Un alt asociat este activitatea mitocondriilor, care generează putere pentru celulă. În cele din urmă, EpiAge pare să reflecte și cantitatea de celule stem din probe, care se schimbă începând devreme.

„Observația că îmbătrânirea începe atât de devreme în viață este posibilă, deoarece vârsta poate fi acum măsurată pe baza biologiei celulei în loc de trecerea timpului”, au spus autorii. Pentru ceasurile îmbătrânite, „această măsurătoare permite interogarea legăturii dintre vârstă și longevitate”.

În timp ce ceasurile îmbătrânite devin din ce în ce mai populare, întrebarea este ce anume măsoară fiecare. „Emoția după dezvoltarea ceasurilor epigenetice a fost nuanțată de incertitudine cu privire la semnificația măsurătorilor lor.”

Acest studiu este unul dintre primele care leagă un ceas puternic de îmbătrânire cu semnele distinctive ale îmbătrânirii. „Conexiunea îmbătrânirii epigenetice cu patru dintre semnele distinctive ale îmbătrânirii implică faptul că aceste semne distinctive sunt, de asemenea, conectate reciproc la niveluri mai profunde”, au scris autorii.

Cu alte cuvinte, am început să aruncăm o privire asupra a ceea ce unește multiplele vene ale îmbătrânirii. „Lipsa unei legături între celelalte semne distinctive ale îmbătrânirii și îmbătrânirea epigenetică sugerează că îmbătrânirea este o consecință a mecanismelor multiparalele”, au spus autorii. Unele pot fi din cauza modificărilor epigenetice; altele pur și simplu din cauza uzurii. Aduceți pe multiversul îmbătrânit al nebuniei.

Credit imagine: Icons8_team din Pixabay

Timestamp-ul:

Mai mult de la Singularity Hub