Les scientifiques peuvent-ils prédire la durée de vie d’une goutte de sang ?

Les scientifiques peuvent-ils prédire la durée de vie d’une goutte de sang ?

Découvrez comment une nouvelle horloge épigénétique mesure la rapidité avec laquelle vous vieillissez réellement à partir d’une goutte de sang ou de salive.

Étude:Une horloge épigénétique à capacité intrinsèque basée sur le sang prédit la mortalité et est associée à des facteurs cliniques, immunologiques et liés au mode de vie. Crédit photo : Zapylaiev Kostiantyn/shuuterstock.com

Une étude récemment publiée dans la revueSterne naturelle construit une horloge de capacité intrinsèque (IC) pour prédire la mortalité toutes causes confondues en fonction de divers facteurs.

Qu’est-ce que la capacité intrinsèque ?

En 2015, l'Organisation mondiale de la santé (OMS) a introduit la capacité intrinsèque (CI), un élément essentiel du vieillissement en bonne santé. Définit la CI comme « la somme de toutes les capacités physiques et mentales sur lesquelles un individu peut s’appuyer à tout moment de sa vie ».

L'IC favorise le vieillissement en bonne santé en déplaçant l'orientation conventionnelle du traitement des maladies aiguës vers l'évaluation et le maintien des capacités fonctionnelles d'un individu. Il est important de noter que la CI varie selon les individus et atteint généralement son maximum dans la petite enfance et diminue progressivement après le milieu de la vie. Cependant, la CI peut être améliorée à tout âge grâce à des changements de mode de vie.

La Classification internationale des maladies, 11e révision, a récemment normalisé l'utilisation clinique de la CI comme mesure du vieillissement fonctionnel. À ce jour, plusieurs études ont développé des scores IC où un faible score IC est associé à une comorbidité plus élevée, à des difficultés dans les activités quotidiennes, à une fragilité et à une augmentation des chutes. Ces études ont également établi un lien entre la CI et les facteurs liés à la santé.

Bien que l'IC puisse mesurer efficacement la fonctionnalité, le protocole actuel pour les mesures quantitatives est très complexe et nécessite un équipement sophistiqué et un personnel qualifié. De plus, les mécanismes moléculaires et cellulaires exacts associés au déclin de la CI lié à l’âge ne sont pas clairs.

À propos de l'étude

L'étude actuelle visait à construire un nouveau prédicteur épigénétique d'IC ​​(IC Clock) en utilisant les données de la cohorte Inspiration Translational (Inspire-T). Cette cohorte est une étude de suivi en cours sur 10 ans évaluant les changements de CI et les biomarqueurs du vieillissement et des maladies liées à l'âge. Les participants ont entre 20 et 102 ans et ont des capacités fonctionnelles différentes.

Le profilage ADN (DNAM) a été réalisé sur plus de 1 000 participants de la cohorte Inspire-T. Les valeurs bêta du DNAM et les scores IC ont été utilisés pour construire un modèle prédictif pour l'IC à l'aide d'une régression élastique nette et d'une validation croisée décuplée.

L'horloge IC a été appliquée à la Framingham Heart Study (FHS) pour explorer comment l'ADNM IC était associée à la mortalité, aux marqueurs cliniques de la santé et au mode de vie.

Les données transcriptomiques et les changements de composition cellulaire ont été pris en compte pour évaluer les mécanismes moléculaires et cellulaires de la CI.

Résultats de l'étude

Les outils d'évaluation clinique ont utilisé des valeurs IC (de 0 à 1) qui représentent le déclin lié à l'âge dans divers domaines tels que sensoriel, cognitif, psychologique, locomotion et vitalité. Un score IC de 1 indiquait le meilleur résultat en matière de santé, tandis qu'un score de zéro indiquait le pire résultat.

Tous les domaines IC examinés étaient négativement corrélés à l’âge. La présente étude a révélé que les hommes avaient des scores IC plus élevés dans les domaines psychologiques et de vitalité, tandis que les femmes avaient des scores plus élevés dans le domaine sensoriel. Aucune différence entre les sexes n’a été observée dans les domaines de la cognition et de la locomotion.

Une analyse de régression continue sur un modèle en deux phases a montré que les participantes connaissaient un déclin sensoriel plus précoce, tandis que les participants masculins connaissaient un déclin cognitif plus précoce. Cette découverte implique que les femmes conservent plus longtemps que les hommes des fonctions cognitives telles que la réflexion, la mémorisation et le raisonnement.

Le score IC global a montré une corrélation positive robuste avec chaque domaine par rapport aux corrélations entre domaines, soulignant la nature intégrative du score IC. Les corrélations inter-domaines les plus élevées et les plus faibles ont été trouvées respectivement dans les domaines sensoriel et psychologique.

Le modèle qui s'est classé le mieux parmi tous les paramètres examinés, c'est-à-dire la corrélation la plus élevée, l'erreur la plus faible et moins de défauts de cytosine-phosphate-guanine (CPG), a montré une corrélation de 0,61 entre IC et les valeurs prédites basées sur l'ADNM. Bien qu’une forte corrélation ait été observée en fonction de l’âge, les CPG présentant les coefficients les plus élevés présentaient une corrélation presque nulle avec l’âge chronologique.

L'horloge IC nouvellement construite a été comparée aux horloges épigénétiques de première et deuxième génération. Une corrélation négative entre DNAM IC et les horloges épigénétiques a été observée, l'horloge Phänkel donnant la corrélation la plus forte, suivie de l'horloge Hannum. L’étude actuelle a révélé que le DNAM IC peut être calculé à partir d’échantillons de salive et de sang.

La présente étude a également identifié l'expression de 578 gènes (par ex.Mcoln2EtCD28Gènes)comme significativement associé aux changements DNAM-IC. Les CPG dans l'horloge IC ont montré une corrélation de 0,21 avec l'expression d'au moins un gène significatif. Cette observation a confirmé le lien robuste entre l’horloge IC et la signature d’expression génique identifiée de DNAM IC.

Une analyse d'ontologie génétique (GO) a été réalisée pour déterminer les processus biologiques associés à la signature d'expression génique de DNAM IC. La signature d'expression IC était fortement enrichie en gènes impliqués dans la sénescence cellulaire et l'inflammation chronique. L’horloge IC a détecté divers aspects de l’immunosénescence dans le sang, associés à des changements fonctionnels liés au vieillissement immunitaire.

L'étude actuelle a révélé que l'instabilité génomique, le dysfonctionnement mitochondrial et la perte de protéostasie étaient associés au fonctionnement de domaines IC spécifiques. Des scores de vitalité plus élevés étaient associés aux gènes de transport d’électrons mitochondriaux. En comparaison, des scores psychologiques plus élevés étaient liés aux voies de réponse aux dommages de l’ADN et des scores sensoriels plus élevés étaient liés aux voies de protéostasie et de réponse immunitaire.

Les données de mortalité des 1 680 individus de l’EFS ont été utilisées pour déterminer si le DNAM IC était associé à un risque accru de mortalité toutes causes confondues ou conditions liées à l’âge. Il a été constaté que le DNAM IC était plus fortement associé aux risques de mortalité toutes causes confondues. Cette étude a estimé que les individus ayant un DNAM -IC élevé vivraient en moyenne 5,5 ans de plus que les individus ayant un faible DNAM -IC.

Dans cette étude, cette étude a montré que la consommation de poisson riche en acides gras oméga-3 à longue chaîne et le respect des niveaux de sucre recommandés pourraient favoriser le maintien de la CI. Bien qu'une gamme de facteurs alimentaires aient été examinés, seuls les facteurs oméga-3 dérivés du poisson et le respect des directives en matière de sucre sont restés significatifs après ajustement pour plusieurs tests.

Les chercheurs notent également que la CI diminue rapidement à un âge très avancé. En raison des données limitées dans ce groupe d’âge, leur modèle prédictif n’est pas aussi puissant pour les individus présentant des valeurs IC extrêmement faibles.

Bien que l'horloge IC soit fortement associée à la mortalité et aux résultats en matière de santé, l'étude ne peut pas démontrer que l'amélioration du DNAM IC conduit nécessairement à de meilleurs résultats en matière de santé ou à une durée de vie plus longue.

Conclusions

L'étude actuelle a identifié une horloge biologique pour le déclin de la CI lié à l'âge, sur la base de multiples composants cliniques, fonctionnels, immunitaires et inflammatoires et de choix de mode de vie.

Cette horloge IC peut être estimée à partir du sang et de la salive et surpasse les horloges épigénétiques pour prédire le risque de mortalité. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour clarifier les relations causales et valider l'horloge IC dans des populations plus diverses et parmi celles ayant une très faible capacité fonctionnelle.

La CI d'un individu peut être utilisée pour guider les interventions en matière de vieillissement, bien que ces résultats doivent être interprétés en tenant compte des limites de l'étude et de la nécessité d'une validation plus approfondie.

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Sources :