Megjósolhatják a tudósok egy vércsepp élettartamát?

Megjósolhatják a tudósok egy vércsepp élettartamát?

Fedezze fel, hogyan méri egy új epigenetikus óra, hogy valóban milyen gyorsan öregszik egy csepp vértől vagy nyáltól.

Tanulmány:A vér alapú belső kapacitású epigenetikus óra előrejelzi a mortalitást, és klinikai, immunológiai és életmódbeli tényezőkkel jár.. A fénykép forrása: Zapylaiev Kostiantyn/shuuterstock.com

A folyóiratban nemrég megjelent tanulmányTermészetes csér felépített egy belső kapacitásórát (IC) a minden ok miatti halálozás előrejelzésére különböző tényezők alapján.

Mi az a belső kapacitás?

2015-ben az Egészségügyi Világszervezet (WHO) bevezette a belső kapacitást (IC), amely az egészséges öregedés kritikus összetevője. Az IC meghatározása „minden fizikai és mentális képesség összessége, amelyre az egyén élete bármely pontján támaszkodhat”.

Az IC elősegíti az egészséges öregedést azáltal, hogy az akut betegségek kezelésének hagyományos fókuszát az egyén funkcionális képességeinek felmérésére és fenntartására helyezi. Fontos megjegyezni, hogy az IC egyénenként változik, és jellemzően korai gyermekkorban tetőzik, majd fokozatosan csökken a középkor után. Az IC azonban bármely életkorban javítható életmódváltással.

A Betegségek Nemzetközi Osztályozása, 11. felülvizsgálata, a közelmúltban szabványosította az IC klinikai alkalmazását funkcionális öregedési mérőszámként. A mai napig számos tanulmány dolgozott ki olyan IC-pontszámokat, ahol az alacsony IC-pontszám magasabb komorbiditással, a napi tevékenységek nehézségeivel, gyarlósággal és fokozott eséssel jár. Ezek a tanulmányok kapcsolatot is megállapítottak az IC és az egészséggel kapcsolatos tényezők között.

Bár az IC hatékonyan képes mérni a funkcionalitást, a jelenlegi mennyiségi mérési protokoll nagyon összetett, és kifinomult berendezéseket és képzett személyzetet igényel. Továbbá az IC életkorral összefüggő csökkenésével kapcsolatos pontos molekuláris és sejtes mechanizmusok nem tisztázottak.

A tanulmányról

A jelenlegi tanulmány célja az IC (IC Clock) új epigenetikai előrejelzőjének megalkotása volt az Inspiration Translational (Inspire-T) kohorsz adatainak felhasználásával. Ez a kohorsz egy folyamatban lévő 10 éves követési vizsgálat, amely az IC változásait és az öregedés és az életkorral összefüggő betegségek biomarkereit értékeli. A résztvevők 20 és 102 év közöttiek, és különböző funkcionális képességekkel rendelkeznek.

A DNS-profilalkotást (DNAM) az Inspire-T kohorsz több mint 1000 résztvevőjén végezték el. A DNAM béta értékeket és az IC pontszámokat használták fel az IC prediktív modelljének felépítéséhez, nettó rugalmas regresszió és tízszeres keresztellenőrzés segítségével.

Az IC-órát a Framingham Heart Study-ban (FHS) alkalmazták annak felderítésére, hogy a DNAM IC hogyan kapcsolódik a mortalitáshoz, valamint az egészség és az életmód klinikai markereihez.

A transzkriptomikai adatokat és a sejtösszetétel változásait figyelembe vettük az IC molekuláris és celluláris mechanizmusainak értékelésére.

Tanulmányi eredmények

A klinikai értékelő eszközök olyan IC-értékeket (0-tól 1-ig) alkalmaztak, amelyek az életkorral összefüggő hanyatlást mutatják különböző területeken, például szenzoros, kognitív, pszichológiai, mozgási és vitalitási területeken. Az 1-es IC-pontszám a legjobb egészségi állapotot, míg a nulla pontszám a legrosszabb eredményt jelezte.

Minden vizsgált IC domén negatívan korrelált az életkorral. A jelenlegi tanulmány azt találta, hogy a férfiak magasabb IC pontszámot értek el pszichológiai és vitalitási területen, míg a nők magasabb pontszámot értek el az érzékszervi tartományban. Nem figyeltek meg nemi különbségeket a megismerés és a mozgás területén.

A folyamatos kétfázisú modell regressziós elemzés azt mutatta, hogy a női résztvevők korábban tapasztaltak szenzoros hanyatlást, míg a férfiak korábban tapasztaltak kognitív hanyatlást. Ez a megállapítás arra utal, hogy a nők hosszabb ideig tartanak fenn olyan kognitív funkciókat, mint a gondolkodás, az emlékezés és az érvelés, mint a férfiak.

Az általános IC pontszám robusztus pozitív korrelációt mutatott az egyes doménekkel a domének közötti korrelációkhoz képest, kiemelve az IC pontszám integratív jellegét. A legmagasabb és a legalacsonyabb interdomain korrelációt az érzékszervi és a pszichológiai területen találtuk.

Az összes vizsgált mérőszám, azaz a legmagasabb korreláció, a legalacsonyabb hiba és a kevesebb citozin-foszfát-guanin (CPG) defektusok közül a legjobban besorolt ​​modell 0,61-es korrelációt mutatott az IC és a DNAM alapján előrejelzett értékek között. Bár az életkor alapján erős korrelációt figyeltek meg, a legmagasabb együtthatójú CPG-k szinte nulla korrelációt mutattak a kronológiai életkorral.

Az újonnan épített IC órát összehasonlították az első és a második generációs epigenetikus órákkal. Negatív korrelációt figyeltek meg a DNAM IC és az epigenetikus órák között, a legerősebb korrelációt a Phänkel adta, ezt követte a Hannum óra. A jelenlegi tanulmány megállapította, hogy a DNAM IC nyál- és vérmintákból számítható ki.

A jelenlegi tanulmány 578 gén expresszióját is azonosította (pl.Mcoln2ÉsCD28Gének)mint szignifikánsan összefügg a DNAM -IC változásokkal. Az IC óra CPG-jei 0,21-es korrelációt mutattak legalább egy jelentős gén expressziójával. Ez a megfigyelés megerősítette az erős kapcsolatot az IC óra és a DNAM IC azonosított génexpressziós aláírása között.

Gene Ontology (GO) analízist végeztünk a DNAM IC génexpressziós aláírásához kapcsolódó biológiai folyamatok meghatározására. Az IC expressziós aláírás nagymértékben feldúsult a sejt öregedésében és a krónikus gyulladásban részt vevő génekben. Az IC óra a vér immunoeszcencia különböző aspektusait észlelte, amelyek az immunrendszer öregedésének funkcionális változásaihoz kapcsolódnak.

A jelenlegi tanulmány megállapította, hogy a genomi instabilitás, a mitokondriális diszfunkció és a proteosztázis elvesztése specifikus IC domének működésével függ össze. A magasabb vitalitási pontszámok a mitokondriális elektrontranszport génekhez kapcsolódnak. Összehasonlításképpen, a magasabb pszichológiai pontszámok a DNS-károsodás válaszútvonalaihoz, a magasabb szenzoros pontszámok pedig a proteosztázishoz és az immunválasz útvonalához kapcsolódnak.

Az FHS-ben szereplő 1680 egyén mortalitási adatait használták fel annak meghatározására, hogy a DNAM IC összefüggésben áll-e az összes okból vagy életkorral összefüggő állapot miatti megnövekedett halálozási kockázattal. Úgy találták, hogy a DNAM IC erősebben kapcsolódik a minden okból bekövetkező halálozási kockázathoz. Ez a tanulmány becslése szerint a magas DNSM-IC-vel rendelkező egyének átlagosan 5,5 évvel tovább élnek, mint az alacsony DNSM-IC-vel rendelkező egyének.

Ebben a tanulmányban ez a tanulmány kimutatta, hogy a hosszú szénláncú omega-3 zsírsavakban gazdag hal fogyasztása és az ajánlott cukorszint betartása elősegítheti az IC fenntartását. Bár számos táplálkozási tényezőt megvizsgáltak, csak a halból származó omega-3 faktorok és a cukorra vonatkozó irányelvek betartása maradt szignifikáns a többszörös teszthez történő igazítás után.

A kutatók azt is megjegyzik, hogy az IC nagyon idős korban gyorsan csökken. Az ebben a korcsoportban korlátozott adatok miatt a prediktív modelljük nem olyan erős a rendkívül alacsony IC-értékkel rendelkező egyének esetében.

Míg az IC óra erősen összefügg a halálozási és egészségügyi kimenetelekkel, a tanulmány nem tudja bizonyítani, hogy a DNAM IC javítása szükségszerűen jobb egészségügyi eredményekhez vagy hosszabb élettartamhoz vezet.

Következtetések

A jelenlegi tanulmány számos klinikai, funkcionális, immun- és gyulladásos összetevő és életmódbeli döntés alapján azonosította az IC életkorral összefüggő csökkenésének biológiai óráját.

Ez az IC óra a vérből és a nyálból becsülhető, és felülmúlja az epigenetikus órákat a halálozási kockázat előrejelzésében. További kutatásokra van azonban szükség az ok-okozati összefüggések tisztázására és az IC óra validálására sokféle populációban és a nagyon alacsony funkcionális kapacitással rendelkezők körében.

Az egyén IC felhasználható az öregedési beavatkozások irányítására, bár ezeket az eredményeket a vizsgálat korlátainak és a további validálás szükségességének figyelembevételével kell értelmezni.

Töltse le PDF másolatát most!

Források: