Який у вас біологічний вік? Новий «Годинник для старіння» має відповідь

Скільки тобі насправді років?

Здається, просте запитання. Це залежить від того, коли ви народилися. Але всі ми знаємо людей, які здаються набагато молодшими за свій хронологічний вік. У них сяюча шкіра і волосся. Вони здаються гострішими, ніж їх вік. Вони дуже активні з дивовижною енергією.

чому Дослідження неодноразово показували, що клітини, тканини та люди мають «біологічний вік», який може відповідати або не відповідати їхньому віку з точки зору дня народження. Довголіття вчені взяли до відома. Коли вони досліджують, що змушує нас старіти, з’являється один головний показник: біологічний годинник старіння — показник, який відображає вік вашого тіла незалежно від років, проведених на Землі.

Один із найпопулярніших годинників старіння глибоко занурюється в наші клітини. Коли ми старіємо, наші геноми додають шматки хімічних речовин, які змінюють експресію генів. Ці маркери, які називаються епігенетичними модифікаціями, зазвичай просто надягають і знімають, як липучки. Але з віком певні фрагменти геному додають набагато більше частин, які, по суті, вимикають гени.

Іншими словами, наші клітини мають епігенетичний вік (EpiAge). Але що, якщо взагалі, означає годинник для довголіття?

Зустрічайте Годинникаря

Доктор Стів Хорват дивився на подовження тривалості життя ще з підліткового віку. Як біоматематик, він звернув увагу на використання обчислювального моделювання та ШІ, щоб «зрозуміти, як продовжити життя."

Але щоб знайти ключ, йому потрібна була зосередженість. Ідея Горвата випливає з епігенетики — потужного способу, яким наші тіла контролюють експресію ДНК, не змінюючи самі ланцюги ДНК. Епігенетика — це надзвичайно плавний танець, у якому численні хімічні компоненти закріплюються або відпадають від ниток ДНК. Епігенетичний танець змінюється з віком, хоча деякі зміни здаються послідовними з часом. Це змусило Горвата запитати: чи можемо ми використовувати ці епігенетичні маркери для визначення віку клітини?

Мабуть, відповідь ствердна. Зібравши та проаналізувавши понад 13,000 XNUMX зразків людей, Горват знайшов вражаючу стрічку для вимірювання старіння. Ключем був тип епігенетичної модифікації, яка називається метилюванням, яка має тенденцію спиратися на плями ДНК, які називаються CpG-острівцями. (Нам усім потрібна літня перерва!)

Його команда розробила алгоритм біологічного віку — клітинний біологічний годинник, — який вразив дослідників довголіття своєю точністю по всьому тілу. Схоже, що EpiAge діє не одноразово, а на кілька органів і тканин, потенційно проливаючи світло на те, як відбувається старіння.

«Я хотів розробити метод, який би діяв у багатьох або більшості тканин. Це був дуже ризикований проект», – сказав тоді Горват.

Середня похибка годинника становила мізерні 3.6 року, тобто він міг визначити вік людини протягом 43 місяців. Що ще більш вражаюче, годинник використовував просту статистичну модель, яка розглядала певний тип епігенетичної модифікації — метилювання ДНК — лише у двох цільових сайтах ДНК. Для цього потрібен був лише зразок слини. Провівши додаткові роботи, Горват знайшов ще більше закономірностей, які відображають вік певних типів клітин, як-от нейрони і клітини крові. Випробування було «надзвичайно хорошим», — сказав Кевін Брайант із Zymo Research, біотехнологічної компанії в Ірвайні, штат Каліфорнія. в той час.

EpiAge також почав шукати під завісою. «Розбіжність між епігенетичним віком, оціненим за допомогою цих годинників, і хронологічним віком називають прискоренням EpiAge», — сказали автори. «Епідеміологічні дослідження пов’язують прискорення EpiAge із різноманітними патологіями, станом здоров’я, способом життя, психічним станом і факторами навколишнього середовища, вказуючи на те, що епігенетичні годинники підключаються до критичних біологічних процесів, які беруть участь у старінні».

Але залишилося одне кричуще питання: що саме вимірює годинник EpiAge?

Ознаки старіння

Якщо у вас виникли проблеми з пов’язком епігенетичних модифікацій зі старінням, я відчуваю, що так. Як і чому те, що по суті є «магнітиками на холодильник» для геному, щось змінює?

Дозвольте представити вам колесо старіння.

Збільшуючи масштаби наших генів, геном стає більш нестабільним, а це означає, що з’являється більше шансів для мутацій. Теломери, захисна оболонка генів, втрачаються. Білки починають поводитися хитко, іноді утворюючись у згустки, які закупорюють систему утилізації відходів клітини, потенційно призводячи до Альцгеймера та інші нейродегенеративні розлади. Енергетична фабрика клітини, мітохондрії, бризкає та виходить з ладу. Клітини більше не можуть відчувати поживні речовини, що плавають навколо. Навіть гірше, деякі клітини повністю відмовляються і перетворюються на старі «клітини-зомбі» — вони не вмирають, але не виконують нормальних функцій, натомість викидають токсичні імунні хімікати.

Справа в тому, що ми не знаємо, чому виникають ці різні типи старіння. І, вимірюючи вік, ми не знаємо, наскільки старі годинники відповідають цим ознакам. Частково тому існує кілька старіючих годинників. EpiAge один. Інший (не жартую) Шкіра і кров, яка «передбачує тривалість життя та пов’язана з багатьма захворюваннями, пов’язаними з віком».

In Нове дослідження, опублікований в Росії Старіння природи, Горват і доктор Кен Радж з Altos Labs зробили перший крок у зв’язку епігенетичного годинника з ознаками старіння. Використовуючи донорські людські клітини 14 здорових людей, вирощені в контейнерах у лабораторії, команда розділила клітини на чотири групи. Одну з них вразили радіацією, іншу зробили раковою, а третю перетворили на старіючі клітини-зомбі. Четверта група залишилася сама без жодного лікування.

Ці методи лікування відображають основні ознаки старіння, пояснили автори. Радіація в малих дозах, наприклад, дестабілізує геном, що імітує старіння, і клітини стають старими всього за два тижні. Ракові клітини також сильно старіли всього за кілька днів. Проте, як не дивно, клітини не старіли згідно з EpiAge, навіть якщо їх тестували в інших клітинах. «Ці результати, отримані шляхом дослідження з використанням різних первинних людських і мишачих клітин, а також численних доз і схем опромінення, демонструють, що на епігенетичне старіння… не впливає геномна нестабільність, спричинена радіаційно-індукованими розривами ДНК», — сказали автори.

Іншими словами, те, що вимірює EpiAge — зміни в клітинному епігеномі CpG — не обов’язково передбачає статус «зомбі» старіння клітини. Так само, здавалося, годинник не збігався з проблемами теломер або загальною стабільністю геному.

Що збіглося? Енергія. Розбиваючи його, EpiAge пов’язаний зі здатністю клітини відчувати поживні речовини — ключовим сигналом, який повідомляє їй про зростання, розмноження або зморщування. Іншим помічником є ​​активність мітохондрій, які генерують енергію для клітини. Нарешті, EpiAge також, здається, відображає кількість стовбурових клітин у зразках, яка змінюється на ранній стадії.

«Спостереження про те, що старіння починається настільки рано в житті, можливе, тому що вік тепер можна виміряти на основі біології клітини, а не на основі часу, що минув», — сказали автори. Для старіння годинника «це вимірювання дозволяє перевірити зв’язок між віком і довголіттям».

Хоча застарілі годинники все більше стають мейнстрімом, питання полягає в тому, що саме кожен вимірює. «Хвилювання після розробки епігенетичних годинників було відтінене невизначеністю щодо значення їхніх вимірювань».

Це одне з перших досліджень, яке пов’язало потужний годинник старіння з ознаками старіння. «Зв’язок епігенетичного старіння з чотирма характерними ознаками старіння означає, що ці ознаки також взаємопов’язані на більш глибоких рівнях», – пишуть автори.

Іншими словами, ми почали заглядати в те, що об’єднує численні жилки старіння. «Відсутність зв’язку між іншими ознаками старіння та епігенетичним старінням свідчить про те, що старіння є наслідком багатопаралельних механізмів», — сказали автори. Деякі можуть бути через епігенетичні зміни; інші просто через знос. Викликайте старіючий мультивсесвіт божевілля.

Зображення Фото: Icons8_team від Pixabay

• Coinsmart. Найкраща в Європі біржа біткойн та криптовалют.
• Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. БЕЗКОШТОВНИЙ ДОСТУП.
• CryptoHawk. Альткойн Радар. Безкоштовне випробування.
• Джерело: https://singularityhub.com/2022/05/24/whats-your-biological-age-a-new-aging-clock-has-the-answer/