Клетки щеки могут предсказать риск смерти
Все мы знаем, что люди стареют с разной скоростью, и если одни могут прожить дольше в силу генетической наследственности, то другие испытывают ускоренное биологическое старение в результате различных факторов, связанных с образом жизни и поведением. Эти факторы варьируются от стресса и плохого сна до нездорового питания, курения и употребления алкоголя.
Интересно, что эти влияния окружающей среды оставляют отпечатки на нашем геноме, обозначаемые как эпигенетические модификации. Изучая эти маркеры, ученые потенциально могут количественно определить молекулярное старение.
Эпигенетические часы старения
За прошедшие годы исследователи разработали несколько «эпигенетических часов старения», которые, по сути, калибруются в зависимости от возраста человека и различных факторов образа жизни.
Большинство этих часов связано с метилированием ДНК в клетках крови. Однако такой метод сбора образцов является не только сложным, но и стрессовым для пациента.
В связи с этим группа ученых из США создала CheekAge - часы второго поколения, использующие данные о метилировании, полученные из простых в сборе клеток щеки.
Оценка смертности с помощью клеток щек
Недавнее исследование впервые подтвердило, что CheekAge точно предсказывает риск смертности, даже если используются эпигенетические данные из других тканей.
«Мы также показали, что конкретные участки метилирования особенно важны для этой корреляции, выявляя потенциальные связи между конкретными генами и процессами и смертностью людей, улавливаемые нашими часами», - отметил доктор Максим Шохирев, руководитель отдела вычислительной биологии и науки о данных в компании Tally Health в Нью-Йорке.
CheekAge был разработан путем соотнесения доли метилирования примерно 200 000 участков с общим показателем здоровья и образа жизни. Эта методика призвана отразить любые различия в физиологическом старении.
Клетки щек в сравнении с данными крови
В исследовании использовались данные 1 513 человек, родившихся в 1921 и 1936 годах, которые отслеживались на протяжении всей жизни в рамках программы Lothian Birth Cohorts (LBC) Эдинбургского университета.
Основной целью программы было соотнести различия в когнитивном старении с образом жизни, психосоциальными факторами, а также биомедицинскими, генетическими, эпигенетическими данными и данными визуализации мозга.
Данные о смертности были получены из Центрального регистра Шотландской национальной службы здравоохранения. Результаты оказались весьма обнадеживающими.
«CheekAge значительно ассоциируется со смертностью в продольном наборе данных и превосходит часы первого поколения, обученные на наборах данных, содержащих данные о крови», - отмечают исследователи.
Клетки щек предсказывают смертность
Что еще более интересно, увеличение показателя CheekAge на одно стандартное отклонение эквивалентно увеличению коэффициента риска смертности по всем причинам на 21 %. Это указывает на то, что CheekAge сильно связан с риском смертности у пожилых людей.
«Тот факт, что наши эпигенетические часы, натренированные на клетках щек, предсказывают смертность при измерении метилома в клетках крови, говорит о существовании общих сигналов смертности в разных тканях», - сказал доктор Шохирев.
«Это означает, что простой, неинвазивный мазок со щеки может стать ценной альтернативой для изучения и отслеживания биологии старения».
Как гены влияют на продолжительность жизни?
В исследовании также изучались участки метилирования с высокой ассоциацией со смертностью. Гены, расположенные вокруг этих выделенных участков, потенциально могут влиять на продолжительность жизни или риск развития возрастных заболеваний.
Два гена, которые привлекли внимание исследователей, - PDZRN4, возможный супрессор опухолей, и ALPK2, связанный с раком и здоровьем сердца.
«Было бы интригующе выяснить, влияют ли такие гены, как ALPK2, на продолжительность жизни или здоровье в животных моделях. Будущие исследования также необходимы для того, чтобы определить, какие еще ассоциации, помимо смертности от всех причин, можно уловить с помощью CheekAge», - говорит доктор Адив Джонсон.
В конечном счете, открытие CheekAge - это мощное открытие, которое способно произвести революцию в подходе к старению и возрастным заболеваниям.
«Эти данные свидетельствуют о том, что буккальная ткань взрослого человека, которая относительно безболезненна и легко собирается в различных условиях, может представлять собой богатый источник биомаркеров старения», - заключили исследователи.
Биологический возраст и хронологический возраст
Биологический возраст - это возраст ваших клеток и тканей, основанный на различных биологических маркерах, а не количество лет, прожитых вами (хронологический возраст).
Он отражает, насколько хорошо функционирует ваш организм и как быстро он стареет, учитывая такие факторы, как генетика, образ жизни, воздействие окружающей среды и общее состояние здоровья.
Например, у человека, ведущего здоровый образ жизни, биологический возраст может быть меньше хронологического, а у человека с хроническими заболеваниями биологический возраст может быть выше.
Знать свой биологический возраст очень важно, поскольку он дает более точную картину общего состояния здоровья и процесса старения, чем только хронологический возраст.
Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Aging.
