Mogu li znanstvenici predvidjeti životni vijek kapi krvi?

Mogu li znanstvenici predvidjeti životni vijek kapi krvi?

Otkrijte kako novi epigenetski sat mjeri koliko brzo doista starite od kapi krvi ili sline.

Studija:Epigenetski sat intrinzičnog kapaciteta temeljen na krvi predviđa smrtnost i povezan je s kliničkim, imunološkim čimbenicima i čimbenicima načina života. Autor fotografije: Zapylaiev Kostiantyn/shuuterstock.com

Studija nedavno objavljena u časopisuPrirodna čigra konstruirao intrinzični sat kapaciteta (IC) za predviđanje smrtnosti od svih uzroka na temelju različitih čimbenika.

Što je unutarnji kapacitet?

Godine 2015. Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) predstavila je unutarnji kapacitet (IC), kritičnu komponentu zdravog starenja. Definirao IC kao "zbroj svih fizičkih i mentalnih sposobnosti koje pojedinac može iskoristiti u bilo kojem trenutku svog života."

IC promiče zdravo starenje pomicanjem konvencionalnog fokusa liječenja akutnih bolesti na procjenu i održavanje funkcionalnih sposobnosti pojedinca. Važno je napomenuti da IC varira između pojedinaca i obično doseže vrhunac u ranom djetinjstvu i postupno opada nakon srednjeg života. Međutim, IC se može poboljšati u bilo kojoj dobi kroz promjene načina života.

Međunarodna klasifikacija bolesti, 11. revizija, nedavno je standardizirala kliničku upotrebu IC-a kao funkcionalne metrike starenja. Do danas je nekoliko studija razvilo IC rezultate gdje je nizak IC rezultat povezan s višim komorbiditetom, poteškoćama u svakodnevnim aktivnostima, slabostima i češćim padovima. Ove studije također su uspostavile vezu između IC i čimbenika povezanih sa zdravljem.

Iako IC može učinkovito mjeriti funkcionalnost, trenutni protokol za kvantitativna mjerenja vrlo je složen i zahtijeva sofisticiranu opremu i obučeno osoblje. Nadalje, nejasni su točni molekularni i stanični mehanizmi povezani s padom IC povezanog sa starenjem.

O studiju

Trenutna studija imala je za cilj konstruirati novi epigenetski prediktor IC (IC Clock) koristeći podatke iz kohorte Inspiration Translational (Inspire-T). Ova kohorta je tekuća 10-godišnja studija praćenja koja procjenjuje IC promjene i biomarkere starenja i bolesti povezanih sa starenjem. Sudionici su starosti od 20 do 102 godine i različitih funkcionalnih sposobnosti.

DNA profiliranje (DNAM) provedeno je na više od 1000 sudionika u kohorti Inspire-T. DNAM beta vrijednosti i IC rezultati korišteni su za izradu prediktivnog modela za IC korištenjem neto elastične regresije i deseterostruke unakrsne validacije.

IC sat primijenjen je na Framingham Heart Study (FHS) kako bi se istražilo kako je DNAM IC povezan sa smrtnošću, kliničkim pokazateljima zdravlja i stilom života.

Podaci o transkriptomiji i promjene staničnog sastava uzeti su u obzir za procjenu molekularnih i staničnih mehanizama IC.

Rezultati studije

Alati za kliničku procjenu koristili su IC vrijednosti (od 0 do 1) koje predstavljaju pad vezan uz dob u različitim domenama kao što su osjetilna, kognitivna, psihološka, ​​lokomocija i vitalnost. IC rezultat od 1 označavao je najbolji zdravstveni ishod, dok je nula rezultat označavao najgori ishod.

Sve ispitane IC domene bile su u negativnoj korelaciji s dobi. Trenutna studija je otkrila da su muškarci imali više rezultate IC u psihološkoj domeni i domeni vitalnosti, dok su žene imale više rezultate u senzornoj domeni. U područjima kognicije i lokomocije nisu uočene spolne razlike.

Kontinuirana dvofazna regresijska analiza modela pokazala je da su sudionice ranije doživjele senzorni pad, dok su muški sudionici ranije doživjeli kognitivni pad. Ovo otkriće implicira da žene održavaju kognitivne funkcije kao što su razmišljanje, pamćenje i zaključivanje dulje od muškaraca.

Ukupni IC rezultat pokazao je snažnu pozitivnu korelaciju sa svakom domenom u usporedbi s korelacijama između domena, naglašavajući integrativnu prirodu IC rezultata. Najveće i najniže međudomenske korelacije utvrđene su u osjetilnoj i psihološkoj domeni.

Model koji je najbolje rangiran u svim ispitanim metrikama, tj. najveća korelacija, najmanja pogreška i manje citozin-fosfat-guanin (CPG) defekata, pokazao je korelaciju od 0,61 između IC i predviđenih vrijednosti na temelju DNAM. Iako je uočena snažna korelacija na temelju dobi, CPG s najvišim koeficijentima pokazali su gotovo nultu korelaciju s kronološkom dobi.

Novokonstruirani IC sat uspoređen je s epigenetskim satovima prve i druge generacije. Uočena je negativna korelacija između DNAM IC i epigenetskih satova, pri čemu Phänkel daje najjaču korelaciju, a slijedi ga Hannum sat. Trenutna studija otkrila je da se DNAM IC može izračunati iz uzoraka sline i krvi.

Trenutna studija također je identificirala ekspresiju 578 gena (npr.Mcoln2ICD28Geni)kao značajno povezan s promjenama DNAM -IC. CPG-ovi u IC satu pokazali su korelaciju od 0,21 s ekspresijom najmanje jednog značajnog gena. Ovo opažanje potvrdilo je snažnu vezu između IC sata i identificiranog potpisa genske ekspresije DNAM IC.

Analiza genske ontologije (GO) provedena je kako bi se odredili biološki procesi povezani s potpisom genske ekspresije DNAM IC. Potpis ekspresije IC bio je visoko obogaćen genima koji sudjeluju u staničnom starenju i kroničnoj upali. IC sat otkrio je različite aspekte imunosescencije u krvi, što je bilo povezano s funkcionalnim promjenama u imunološkom starenju.

Trenutna studija je otkrila da su genomska nestabilnost, mitohondrijska disfunkcija i gubitak proteostaze povezani s funkcijom specifičnih IC domena. Viši rezultati vitalnosti povezani su s mitohondrijskim genima za transport elektrona. Za usporedbu, viši psihološki rezultati povezani su s putovima odgovora na oštećenje DNK, a viši senzorni rezultati povezani su s proteostazom i putovima imunološkog odgovora.

Podaci o smrtnosti od 1680 pojedinaca u FHS-u korišteni su kako bi se utvrdilo je li DNAM IC povezan s povećanim rizikom od smrtnosti od svih uzroka ili stanja povezanih sa starošću. Utvrđeno je da je IC DNAM snažnije povezan s rizicima smrtnosti od svih uzroka. Ovo je istraživanje procijenilo da bi pojedinci s visokim DNAM -IC živjeli u prosjeku 5,5 godina dulje od pojedinaca s niskim DNAM -IC.

U ovoj je studiji ova studija pokazala da konzumacija ribe bogate dugolančanim omega-3 masnim kiselinama i pridržavanje preporučenih razina šećera može pospješiti održavanje IC-a. Iako je ispitan niz prehrambenih čimbenika, samo su omega-3 čimbenici dobiveni iz ribe i pridržavanje smjernica za šećer ostali značajni nakon prilagodbe za više testova.

Istraživači također primjećuju da IC brzo opada u dubokoj starosti. Zbog ograničenih podataka u ovoj dobnoj skupini, njihov prediktivni model nije tako jak za pojedince s iznimno niskim vrijednostima IC.

Dok je IC sat snažno povezan sa smrtnošću i zdravstvenim ishodima, studija ne može pokazati da poboljšanje DNAM IC nužno dovodi do boljih zdravstvenih ishoda ili duljeg životnog vijeka.

Zaključci

Trenutna studija identificirala je biološki sat za opadanje IC-a povezano sa starenjem na temelju više kliničkih, funkcionalnih, imunoloških i upalnih komponenti i izbora načina života.

Ovaj IC sat može se procijeniti iz krvi i sline i nadmašuje epigenetske satove u predviđanju rizika od smrtnosti. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja kako bi se razjasnili uzročno-posljedični odnosi i potvrdio IC sat u različitim populacijama i među onima s vrlo niskim funkcionalnim kapacitetom.

IC pojedinca može se koristiti za usmjeravanje intervencija u vezi sa starenjem, iako se ti rezultati trebaju tumačiti uzimajući u obzir ograničenja studije i potrebu za daljnjom validacijom.

Preuzmite svoju PDF kopiju sada!

Izvori: