Kakšna je vaša biološka starost? Nova 'starajoča se ura' ima odgovor PlatoBlockchain Data Intelligence. Navpično iskanje. Ai.

Kakšna je vaša biološka starost? Nova 'ura za staranje' ima odgovor

Časovni žig: 24. maj 2022 10:00
dolgoživost staranja ure

Koliko si res star?

Zdi se preprosto vprašanje. Temelji na tem, kdaj ste rojeni. Vendar pa vsi poznamo ljudi, ki se zdijo veliko mlajši od svoje kronološke starosti. Imajo sijočo kožo in lase. Zdijo se ostrejši, kot kaže njihova starost. So zelo aktivni z osupljivo energijo.

Zakaj? Študije so vedno znova pokazale, da imajo celice, tkiva in ljudje »biološko starost«, ki lahko ustreza ali ne ustreza njihovi starosti glede na rojstni dan. Dolgoživost znanstveniki upoštevali. Ko preučujejo, kaj nas stara, se pojavi eno glavno merilo: biološka ura staranja – merilo, ki odraža starost vašega telesa ne glede na vaša leta na Zemlji.

Ena najbolj priljubljenih ur za staranje se potopi globoko v naše celice. Ko se staramo, naši genomi dodajajo koščke kemikalij, ki spreminjajo njihov genski izraz. Ti označevalci, imenovani epigenetske modifikacije, se običajno samo prilepijo in odstranijo kot ježki. Toda s starostjo nekateri deli genoma dodajo veliko več kosov, ki v bistvu delujejo tako, da izklopijo gene.

Z drugimi besedami, naše celice imajo epigenetsko starost (EpiAge). Toda kaj, če sploh kaj, ura pomeni za dolgoživost?

Spoznajte Urarja

Dr. Steve Horvath si je že kot najstnik prizadeval za podaljšanje življenjske dobe. Kot biomatematik se je usmeril v uporabo računalniškega modeliranja in umetne inteligence za "razumeti, kako podaljšati življenje."

Toda da bi našel ključ, je potreboval fokus. Horvathova zamisel je izhajala iz epigenetike – močnega načina, kako naše telo nadzoruje izražanje DNK, ne da bi spremenilo same verige DNK. Epigenetika je izjemno tekoč ples z več kemičnimi komponentami, ki se zataknejo ali odpadejo z verig DNK. Epigenetski ples se spreminja s starostjo, čeprav se nekatere spremembe zdijo dosledne skozi čas. To je pripeljalo Horvatha do vprašanja: ali lahko uporabimo te epigenetske markerje za merjenje starosti celice?

Očitno je odgovor pritrdilen. Po zbiranju in analizi več kot 13,000 človeških vzorcev je Horvath našel impresiven merilni trak za staranje. Ključ je bila vrsta epigenetske modifikacije, imenovane metilacija, ki ponavadi počiva na točkah DNK, imenovanih CpG otoki. (Vsi potrebujemo poletni oddih!)

Njegova ekipa je razvila algoritem za biološko starost – celično biološko uro – ki je navdušila raziskovalce dolgoživosti s svojo natančnostjo po vsem telesu. Zdi se, da EpiAge ne deluje enkratno, temveč deluje na več organov in tkiv, kar lahko osvetli, kako poteka staranje.

»Želel sem razviti metodo, ki bi delovala v mnogih ali večini tkiv. To je bil zelo tvegan projekt,« je takrat dejal Horvath.

Srednja napaka ure je bila pičlih 3.6 leta, kar pomeni, da bi lahko izmerili starost osebe v 43 mesecih. Še bolj impresivno je, da je ura uporabila preprost statistični model, ki je preučeval določeno vrsto epigenetske modifikacije – metilacijo DNK – na samo dveh ciljnih mestih na DNK. Potreben je bil le vzorec sline. Z več dela je Horvath našel še več vzorcev, ki so odražali starost določenih tipov celic, kot npr nevroni in krvne celice. Test je bil "neverjetno dober," je dejal Kevin Bryant iz biotehnološkega podjetja Zymo Research v Irvinu v Kaliforniji. ob uri.

EpiAge je prav tako začel iskati pod tančico. "Razlika med epigenetsko starostjo, kot jo ocenjujejo te ure, in kronološko starostjo se imenuje pospešek EpiAge," so povedali avtorji. "Epidemiološke študije so povezale pospešek EpiAge s številnimi patologijami, zdravstvenimi stanji, življenjskim slogom, duševnim stanjem in okoljskimi dejavniki, kar kaže, da se epigenetske ure dotikajo kritičnih bioloških procesov, ki so vključeni v staranje."

Vendar je ostalo eno očitno vprašanje: kaj točno meri ura EpiAge?

Znaki staranja

Če imate težave pri povezovanju epigenetskih sprememb s staranjem, se strinjam. Kako in zakaj to, kar so v bistvu "magneti za hladilnik" za genom, kaj spremeni?

Naj vam predstavim kolo staranja.

Če povečamo naše gene, postane genom bolj nestabilen, kar pomeni, da obstaja več možnosti za mutacije. Telomeri, zaščitna kapica na genih, propadajo. Beljakovine se začnejo obnašati čudno, včasih se tvorijo v kepe, ki zamašijo celični sistem za odstranjevanje odpadkov, kar lahko povzroči Alzheimerjeva bolezen in druge nevrodegenerativne motnje. Energijska tovarna celice, mitohondriji, škropijo in motijo ​​delovanje. Celice ne zaznavajo več hranil, ki lebdijo naokoli. Še huje, nekatere celice popolnoma obupajo in se spremenijo v starajoče se »zombi celice« – ne odmrejo, vendar ne opravljajo običajnih funkcij, temveč izpuščajo strupene imunske kemikalije.

Stvar je v tem, da ne vemo, zakaj pride do teh različnih tipov vedenja pri staranju. In ko merimo starost, ne vemo, kako starajoče se ure ustrezajo tem znakom. Delno tudi zato obstaja več ur za staranje. EpiAge je eden. Drugo je (brez heca) Koža in kri, ki »napoveduje življenjsko dobo in se nanaša na številna stanja, povezana s starostjo«.

In nova študija, objavljeno v Staranje narave, Horvath in dr. Ken Raj iz Altos Labs sta naredila prvi korak pri povezovanju epigenetske ure z značilnostmi staranja. Z uporabo darovanih človeških celic 14 zdravih ljudi, vzgojenih v posodah v laboratoriju, je ekipa celice razdelila v štiri skupine. Ena je bila uničena s sevanjem, druga spremenjena, da je postala rakava, tretja pa se je spremenila v "zombi" starajoče se celice. Četrta skupina je ostala sama brez zdravljenja.

Ti načini zdravljenja odražajo glavne znake staranja, so pojasnili avtorji. Sevanje v majhnih odmerkih, na primer, destabilizira genom, ki posnema staranje, in celice postanejo starejše v samo dveh tednih. Tudi celice, podobne raku, so se v samo nekaj dneh močno postarale. Presenetljivo pa je, da se celice niso starale glede na EpiAge, niti pri testiranju v drugih celicah. "Ti rezultati, pridobljeni s preiskavo z uporabo različnih primarnih človeških in mišjih celic ter večkratnih odmerkov in režimov sevanja, dokazujejo, da na epigenetsko staranje ... ne vpliva genomska nestabilnost, ki jo povzročajo zlomi DNK, ki jih povzroči sevanje," so povedali avtorji.

Z drugimi besedami, tisto, kar EpiAge meri – spremembe epigenoma CpG celice – ne napoveduje nujno statusa staranja celice »zombi«. Podobno se zdi, da se ura ne ujema s težavami s telomeri ali splošno stabilnostjo genoma.

Kaj se je ujemalo? Energija. EpiAge je povezan s sposobnostjo celice, da zazna hranila – ključni signal, ki ji pove, naj raste, se razmnožuje ali krči. Drugi sodelavec je mitohondrijska aktivnost, ki ustvarja energijo za celico. Nazadnje se zdi, da EpiAge odraža tudi količino matičnih celic v vzorcih, ki se spreminja že zgodaj.

"Opažanje, da se staranje začne tako zgodaj v življenju, je možno, ker je starost zdaj mogoče meriti na podlagi biologije celice namesto na minevanju časa," so povedali avtorji. Pri starajočih se urah "ta meritev omogoča zasliševanje povezave med starostjo in dolgoživostjo."

Medtem ko starajoče se ure vse bolj postajajo običajne, se postavlja vprašanje, kaj natančno katera meri. "Navdušenje po razvoju epigenetskih ur je bilo obarvano z negotovostjo glede pomena njihovih meritev."

Ta študija je ena prvih, ki povezuje močno uro staranja z značilnostmi staranja. "Povezava epigenetskega staranja s štirimi znaki staranja pomeni, da so ti znaki medsebojno povezani tudi na globljih ravneh," so zapisali avtorji.

Z drugimi besedami, začeli smo pokukati v tisto, kar združuje več žil staranja. "Odsotnost povezave med drugimi znaki staranja in epigenetskim staranjem kaže, da je staranje posledica več vzporednih mehanizmov," so povedali avtorji. Nekateri so lahko posledica epigenetskih sprememb; drugi preprosto zaradi obrabe. Pripeljite starajoči se multiverzum norosti.

Kreditno slike: Ikone8_team iz pixabay

Časovni žig:

Več od Središče singularnosti