Altern: Wie unsere epigenetischen Uhren langsamer werden, wenn wir älter werden

Altern: Wie unsere epigenetischen Uhren langsamer werden, wenn wir älter werden

Vom 90-Jährigen bis zum 40-Jährigen, der Mühe hat, eine Meile zu rennen, kennen wir alle Leute, die für ihr Alter überraschend jung oder alt erscheinen. Wissenschaftler glauben, dass es möglich sein kann, zwischen zwei Arten von Alter zu unterscheiden: die biologischen Alter, ein Maß dafür, wie gut die Körperfunktionen und die chronologischen Alter, Ihr Alter in Jahren.

Die Epigenetik, die Wissenschaft, wie Umweltfaktoren unsere Gene beeinflussen, ist eine vielversprechende Methode, um den Zusammenhang zwischen beidem und dem Altern im Allgemeinen zu verstehen.

DNA-Methylierung ist ein Mechanismus, mit dem Zellen die Genexpression steuern - unabhängig davon, ob (und wann) ein Gen ein- oder ausgeschaltet ist. Dies unterscheidet sich zwischen Zellen und Geweben und es hat sich gezeigt, dass es sich allmählich ändert, wenn wir älter werden. Der Methylierungsgrad kann daher helfen, das Alter des Gewebes zu bestimmen.

Die Wissenschaftler haben eine epigenetische Uhr erstellt, indem sie den Einfluss des Alters auf den DNA-Methylierungsgrad während des gesamten Lebens aufgezeichnet haben. Dies ist eine weit verbreitete Methode zur Bestimmung des biologischen Alters aus einer DNA-Methylierungsprobe, die auf Hunderten von epigenetischen Markern basiert. Aber unsere neue Forschung, veröffentlicht in Genome Biologylegt nahe, dass die Methode nicht so zuverlässig ist wie bisher angenommen.

Die am häufigsten verwendete Version der Uhr war ursprünglich entwickelt aus einer großen Sammlung von Daten aus einer Reihe von verschiedenen Gewebetypen.

Wenn Gewebeproben von anonymen Spendern stammen, können die Forscher mit der epigenetischen Uhr ihr chronologisches Alter abschätzen, einige Jahre angeben oder einnehmen. Durch die Fokussierung auf das biologische Alter wurde vorgeschlagen, dass die epigenetische Uhr unser „wahres“ Zellalter widerspiegelt. Dies kann sich durch unsere Gesundheit oder die Umwelt, in der wir leben, ändern.

Viele Studien haben untersucht Altersbeschleunigung - wie unsere Uhren durch Krankheit oder Umwelt beschleunigt werden können und in welchem ​​Verhältnis dies zum Todesrisiko steht. Im Wesentlichen berechnet dies den Unterschied zwischen dem chronologischen und dem biologischen Alter für eine Gruppe von Personen. Dann nehmen Sie diesen Unterschied und testen, ob er mit dem Profil von Menschen korreliert, die an einer bestimmten Krankheit leiden.


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Dies ermöglicht es Forschern möglicherweise, Entwicklungsänderungen, kumulative Umwelteinflüsse und Zellalterung zu untersuchen. Aber es hat auch Hype gegeben, einschließlich teure Testprodukte für Verbraucher.

Wissen Sie mehr darüber, wie unser Körper altert und wie verlockend die Möglichkeit ist, dass wir in Zukunft aufhören können, oder sogar den Prozess umkehrenmacht die epigenetische Uhr von großem Interesse. Vielleicht könnten wir Medikamente entwickeln, um den Prozess zu verlangsamen.

In der Tat, ein kürzlich faszinierende, aber sehr vorläufige Entdeckung ab Steven Horvath, Professor für Humangenetik an der University of California in Los Angeles, der die epigenetisches Uhrenkonzeptschlägt vor, es könnte möglich sein. Viele Forscher bleiben jedoch skeptisch.

Fehlende Information

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass es keinen Beweis dafür gibt, dass die in der epigenetischen Uhr verwendeten DNA-Methylierungsänderungen mehr als ein Nebenprodukt des Alterns sind. Tatsächlich bestimmen sie möglicherweise nicht unser Altern.

Die für die Entwicklung des Uhrenmodells verwendeten Originalproben stammten überwiegend von jüngeren Menschen und viele von älteren Menschen nicht. Nach dem, was wir bereits über die biologischen Veränderungen wissen, die stattfinden, wie wir Alter, wollten wir die Uhr der Genauigkeit testen, vor allem bei dem älteren Ende des Altersspektrums.

Altern: Wie unsere epigenetischen Uhren langsamer werden, wenn wir älter werden DNA-Methylierung ist die Addition von Methylgruppen an ein DNA-Molekül. Milliarden Fotos / Shutterstock

Altersbeschleunigungsstudien müssen dies berücksichtigen, andernfalls besteht die Gefahr, dass sie von einem altersbedingten Phänomen getäuscht werden, das aussieht, als würde es mit DNA-Methylierung in Verbindung gebracht.

Durch die Betrachtung von Daten über ältere Menschen aus zwei großen Studien, von denen eine in etwa 90 postmortalen Gehirnen und die andere in Blut von fast 1,200 Menschen jeden Alters durchgeführt wurde, konnten wir zwei epigenetische Uhrenmodelle mit unseren DNA-Methylierungsergebnissen vergleichen.

Unsere Analyse der Leistung der Uhr zeigt, dass epigenetische Alter bewegt sich nicht in einem stetigen Tempo während des gesamten Lebens, und dass es anders verhält es in verschiedenen Geweben. Stattdessen verlangsamt sich die Uhr, wenn wir älter werden, insbesondere wenn wir in das Alter eintreten.

Wir fanden eindeutige Beweise dafür, dass das Alter von Menschen durch die epigenetische Uhr systematisch unterschätzt wurde, sobald sie über 60 Jahre alt waren. Derzeit wissen wir nicht, warum sich die Veränderung der DNA-Methylierung auf diese Weise verlangsamt oder welche Mechanismen vorliegen dahinter.

Wir wussten bereits, dass DNA-Methylierungsänderungen über die Lebensdauer nicht linear sind. Die Uhr wurde aktualisiert, um beispielsweise den großen Veränderungen in der Kindheit und Jugend Rechnung zu tragen. Mit der jetzt verfügbaren Datenmenge sind detailliertere und genauere Uhren für bestimmte Gewebe und Altersgruppen möglich.

Wenn wir die Diskrepanz zwischen DNA-Methylierung und chronologischem Alter beseitigen können, was bedeutet Altersbeschleunigung dann wirklich? Wenn es für verschiedene Körperteile unterschiedlich ist, hängt es wahrscheinlich mit einem zentralen Alterungsmechanismus zusammen?

Letztendlich zeigt unsere Arbeit, dass Forscher vorsichtig sein müssen, wenn sie die epigenetische Uhr verwenden, um zu schätzen, wie alt die Menschen sind. Die Altersbeschleunigung scheint tatsächlich altersabhängig zu sein, und bei der Interpretation von Altersbeschleunigungsassoziationen ist Vorsicht geboten. Wir zeigen zum Beispiel, dass die Alzheimer-Krankheit anscheinend schneller wird, was sich jedoch als statistische Illusion erweist, die durch die langsame Uhr und die Tatsache, dass die Alzheimer-Krankheit fortschreitet, hervorgerufen wird.

Die epigenetische Uhr ist ein nützliches Werkzeug für Forscher, aber angesichts der begrenzten Natur des DNA-Methylierungsprofils, auf dem die Uhr basiert, kann die Annahme des Nennwerts zu irreführenden Ergebnissen führen.Das Gespräch

Über den Autor

Leonard Schalkwyk, Professor für Humangenetik, Universität von Essex und Jonathan Mill, Professor für Epigenetik, University of Exeter

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.


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