¿Pueden los científicos predecir la vida útil de una gota de sangre?

¿Pueden los científicos predecir la vida útil de una gota de sangre?

Descubra cómo un nuevo reloj epigenético mide la rapidez con la que realmente envejecemos a partir de una gota de sangre o saliva.

Estudiar:Un reloj epigenético de capacidad intrínseca basado en la sangre predice la mortalidad y está asociado con factores clínicos, inmunológicos y de estilo de vida.. Crédito de la foto: Zapylaiev Kostiantyn/shuuterstock.com

Un estudio publicado recientemente en la revistacharrán natural construyeron un reloj de capacidad intrínseca (CI) para predecir la mortalidad por todas las causas en función de varios factores.

¿Qué es la capacidad intrínseca?

En 2015, la Organización Mundial de la Salud (OMS) introdujo la capacidad intrínseca (CI), un componente crítico del envejecimiento saludable. Definió la CI como “la suma de todas las capacidades físicas y mentales a las que un individuo puede recurrir en cualquier momento de su vida”.

La CI promueve un envejecimiento saludable al cambiar el enfoque convencional del tratamiento de enfermedades agudas hacia la evaluación y el mantenimiento de las capacidades funcionales de un individuo. Es importante señalar que la CI varía entre individuos y normalmente alcanza su punto máximo en la primera infancia y disminuye gradualmente después de la mediana edad. Sin embargo, la CI se puede mejorar a cualquier edad mediante cambios en el estilo de vida.

La Clasificación Internacional de Enfermedades, 11ª Revisión, estandarizó recientemente el uso clínico de la CI como métrica funcional del envejecimiento. Hasta la fecha, varios estudios han desarrollado puntuaciones de CI donde una puntuación de CI baja se asocia con mayor comorbilidad, dificultad con las actividades diarias, fragilidad y aumento de caídas. Estos estudios también han establecido un vínculo entre la CI y factores relacionados con la salud.

Aunque el CI puede medir eficientemente la funcionalidad, el protocolo actual para medidas cuantitativas es muy complejo y requiere equipos sofisticados y personal capacitado. Además, los mecanismos moleculares y celulares exactos asociados con la disminución de la CI relacionada con la edad no están claros.

Sobre el estudio

El estudio actual tuvo como objetivo construir un nuevo predictor epigenético de CI (IC Clock) utilizando datos de la cohorte Inspiration Translational (Inspire-T). Esta cohorte es un estudio de seguimiento de 10 años en curso que evalúa los cambios de CI y los biomarcadores del envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad. Los participantes tienen entre 20 y 102 años y tienen diferentes capacidades funcionales.

Se realizó un perfil de ADN (DNAM) en más de 1000 participantes de la cohorte Inspire-T. Los valores beta de DNAM y las puntuaciones de CI se utilizaron para construir un modelo predictivo de CI mediante regresión elástica neta y validación cruzada diez veces mayor.

El reloj IC se aplicó al Framingham Heart Study (FHS) para explorar cómo DNAM IC se asoció con la mortalidad, los marcadores clínicos de salud y el estilo de vida.

Se consideraron datos transcriptómicos y cambios en la composición celular para evaluar los mecanismos moleculares y celulares de la CI.

Resultados del estudio

Las herramientas de evaluación clínica han utilizado valores de CI (de 0 a 1) que representan el deterioro relacionado con la edad en diversos dominios como el sensorial, cognitivo, psicológico, locomoción y vitalidad. Una puntuación IC de 1 indicó el mejor resultado de salud, mientras que una puntuación de cero indicó el peor resultado.

Todos los dominios de CI examinados se correlacionaron negativamente con la edad. El estudio actual encontró que los hombres tenían puntuaciones más altas de CI en los dominios psicológico y de vitalidad, mientras que las mujeres tenían puntuaciones más altas en el dominio sensorial. No se observaron diferencias de género en las áreas de cognición y locomoción.

Un análisis de regresión continua del modelo de dos fases mostró que las participantes femeninas experimentaron un deterioro sensorial más temprano, mientras que los participantes masculinos experimentaron un deterioro cognitivo más temprano. Este hallazgo implica que las mujeres mantienen funciones cognitivas como pensar, recordar y razonar durante más tiempo que los hombres.

La puntuación general de CI mostró una correlación positiva sólida con cada dominio en comparación con las correlaciones entre dominios, lo que destaca la naturaleza integradora de la puntuación de CI. Las correlaciones entre dominios más altas y más bajas se encontraron en los dominios sensorial y psicológico, respectivamente.

El modelo que obtuvo la mejor clasificación en todas las métricas examinadas, es decir, mayor correlación, menor error y menos defectos de citosina-fosfato-guanina (CPG), mostró una correlación de 0,61 entre IC y los valores predichos basados ​​en DNAM. Aunque se observó una fuerte correlación en función de la edad, las GPC con mayores coeficientes mostraron una correlación casi nula con la edad cronológica.

El reloj IC recién construido se comparó con relojes epigenéticos de primera y segunda generación. Se observó una correlación negativa entre DNAM IC y los relojes epigenéticos, siendo el Phänkel el que dio la correlación más fuerte, seguido del reloj de Hannum. El estudio actual encontró que DNAM IC se puede calcular a partir de muestras de saliva y sangre.

El estudio actual también identificó la expresión de 578 genes (p. ej., p. ej.mcoln2YCD28genes)como asociado significativamente con cambios DNAM -IC. Las CPG en el reloj IC mostraron una correlación de 0,21 con la expresión de al menos un gen significativo. Esta observación confirmó el vínculo sólido entre el reloj IC y la firma de expresión genética identificada de DNAM IC.

Se realizó un análisis de ontología genética (GO) para determinar los procesos biológicos asociados con la firma de expresión génica de DNAM IC. La firma de expresión de IC estaba altamente enriquecida en genes implicados en la senescencia celular y la inflamación crónica. El reloj IC detectó varios aspectos de la inmunosenescencia en la sangre, que se asoció con cambios funcionales en el envejecimiento inmunológico.

El estudio actual encontró que la inestabilidad genómica, la disfunción mitocondrial y la pérdida de proteostasis estaban asociadas con la función de dominios IC específicos. Las puntuaciones más altas de vitalidad se asociaron con genes de transporte de electrones mitocondriales. En comparación, las puntuaciones psicológicas más altas se relacionaron con las vías de respuesta al daño del ADN y las puntuaciones sensoriales más altas se relacionaron con la proteostasis y las vías de respuesta inmune.

Se utilizaron datos de mortalidad de 1.680 personas en la FHS para determinar si DNAM IC se asociaba con un mayor riesgo de mortalidad por todas las causas o afecciones relacionadas con la edad. Se descubrió que DNAM IC estaba más fuertemente asociado con riesgos de mortalidad por todas las causas. Este estudio estimó que las personas con DNAM -IC alta vivirían, en promedio, 5,5 años más que las personas con DNAM -IC baja.

En este estudio, este estudio demostró que consumir pescado rico en ácidos grasos omega-3 de cadena larga y cumplir con los niveles de azúcar recomendados podría promover el mantenimiento de la CI. Aunque se examinó una variedad de factores dietéticos, sólo los factores omega-3 derivados del pescado y el cumplimiento de las pautas de azúcar siguieron siendo significativos después de realizar ajustes por múltiples pruebas.

Los investigadores también señalan que la CI disminuye rápidamente en la vejez. Debido a los datos limitados en este grupo de edad, su modelo predictivo no es tan sólido para personas con valores de CI extremadamente bajos.

Si bien el reloj de CI está fuertemente asociado con la mortalidad y los resultados de salud, el estudio no puede demostrar que mejorar el CI de DNAM conduzca necesariamente a mejores resultados de salud o una esperanza de vida más larga.

Conclusiones

El estudio actual identificó un reloj biológico para la disminución de la CI relacionada con la edad basándose en múltiples componentes clínicos, funcionales, inmunológicos e inflamatorios y elecciones de estilo de vida.

Este reloj IC se puede estimar a partir de sangre y saliva y supera a los relojes epigenéticos a la hora de predecir el riesgo de mortalidad. Sin embargo, se necesitan más investigaciones para aclarar las relaciones causales y validar el reloj IC en poblaciones más diversas y entre aquellas con muy baja capacidad funcional.

El CI de un individuo se puede utilizar para guiar las intervenciones sobre el envejecimiento, aunque estos resultados deben interpretarse teniendo en cuenta las limitaciones del estudio y la necesidad de una mayor validación.

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Fuentes: