האם מדענים יכולים לחזות את אורך החיים של החיים מטיפת דם?

גלה כיצד שעון אפיגנטי חדש מודד כמה מהר אתה באמת מזדקן רק מטיפת דם או רוק.

לִלמוֹד: שעון אפיגנטי מבוסס דם ליכולת מהותית מנבא תמותה והוא קשור לגורמים קליניים, אימונולוגיים ואורח חייםו קרדיט תמונה: zapylaiev kostiantyn/shuuterstock.com

מחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת הזדקנות טבע בנה שעון יכולת מהותית (IC) כדי לחזות תמותה מכל הסיבות על בסיס גורמים שונים.

מהי יכולת מהותית?

בשנת 2015 הציג ארגון הבריאות העולמי (WHO) יכולת מהותית (IC), מרכיב מכריע בהזדקנות בריאה. שהגדירו את ה- IC כ"סכום של כל היכולות הפיזיות והנפשיות שאדם יכול להסיק עליהן בכל נקודה בחייהם. "

IC מקדם הזדקנות בריאה על ידי העברת המוקד המקובל בטיפול במחלות חריפות להערכת ושמירה על יכולתו התפקודית של האדם. חיוני לציין כי ה- IC משתנה בקרב יחידים, בדרך כלל מגיע לשיא בגיל הרך ויורד בהדרגה לאחר אמצע החיים. עם זאת, ניתן לשפר את ה- IC בכל גיל על ידי שינוי אורח החיים.

הסיווג הבינלאומי של מחלות, עדכון 11, תקנן לאחרונה את השימוש הקליני ב- IC כמדד הזדקנות פונקציונלי. נכון להיום, מספר מחקרים פיתחו ציוני IC, בהם ציון IC נמוך קשור לשילוב גבוה יותר, קשיים בפעילויות יומיומיות, שבריריות והגברת נפילות. מחקרים אלה ביססו גם קשר בין IC לגורמים הקשורים לבריאות.

למרות ש- IC יכול למדוד ביעילות את היכולת התפקודית, הפרוטוקול הנוכחי למדידה כמותית הוא מורכב ביותר ודורש ציוד מתוחכם ואנשי צוות מיומנים. בנוסף, לא ברור המנגנונים המולקולריים והתאים המדויקים הקשורים לירידה הקשורה לגיל ב- IC.

על המחקר

המחקר הנוכחי נועד לבנות חיזוי אפיגנטטי חדש של IC (Clock Clock) באמצעות נתונים מקבוצת Inspire Translational (Inspire-T). קבוצה זו היא מחקר מעקב מתמשך של 10 שנים המעריך שינויים IC וסמנים ביולוגיים של הזדקנות ומחלות הקשורות לגיל. משתתפיו מיושנים בין 20 ל 102 עם רמות מגוונות של קיבולת פונקציונאלית.

פרופילציה של מתילציה של DNA (DNAM) בוצעה על יותר מ- 1000 משתתפים בקבוצת Inspire-T. ערכי בטא של DNAM וציוני IC שימשו לבניית מודל חזוי עבור IC, באמצעות רגרסיה נטו אלסטית ואימות צולב פי עשרה.

שעון ה- IC הוחל במחקר Heart Heart (FHS) כדי לחשוף כיצד DNAM IC קשור לתמותה, סמנים קליניים לבריאות ואורח חיים.

נתוני טרנסקריפטומיקה ושינויים בהרכב התאים נחשבו להערכת המנגנונים המולקולריים והתאים של IC.

ממצאי לימוד

כלי הערכה קליניים שימשו לפיתוח ציוני IC (שנעים בין 0 ל- 1) המייצגים ירידה הקשורה לגיל בתחומים שונים, כמו חושי, קוגניציה, פסיכולוגית, תנועה וחיוניות. ציון IC של 1 הצביע על התוצאה הבריאותית הטובה ביותר, ואילו ציון אפס הצביע על התוצאה הגרועה ביותר.

נמצא כי כל תחומי ה- IC שנחקרו היו בקורלציה שלילית עם הגיל. המחקר הנוכחי העלה כי לגברים היו ציוני IC גבוהים יותר בתחומי הפסיכולוגיות והחיוניות, ואילו לנקבות היו ציונים גבוהים יותר בתחום החושי. לא נצפו הבדלים בין המינים בתחומי הקוגניציה והתנועה.

ניתוח רגרסיה דו-פאזית רציפה של רגרסיה הראה כי משתתפות עוברות ירידה חושית קודמת, בעוד שהמשתתפות הגברים חווים ירידה קוגניטיבית קודמת. ממצא זה מרמז שנשים שומרות על פונקציות קוגניטיביות כמו חשיבה, זכירה והנמקה זמן רב יותר מגברים.

ציון ה- IC הכולל הצביע על מתאם חיובי חזק עם כל תחום, בהשוואה לקורלציות בין תחומים, והדגיש את האופי האינטגרטיבי של ציון ה- IC. המתאמים הגבוהים והנמוכים ביותר בין תחומים נמצאו בתחומים החושיים והפסיכולוגיים, בהתאמה.

המודל שדורג בצורה הטובה ביותר בכל המדדים שנחקרו, כלומר, מתאם גבוה ביותר, שגיאה נמוכה ביותר, ופחות אתרי ציטוזין-פוספט-גואנין (CPG), הציג מתאם של 0.61 בין IC לערכים חזויים על בסיס DNAM. למרות שנצפה מתאם חזק על בסיס גיל, CPGs עם המקדמים הגבוהים ביותר הציגו כמעט אפס מתאם עם הגיל הכרונולוגי.

שעון ה- IC החדש שנבנה לאחרונה הושווה עם שעונים אפיגנטיים מהדור הראשון והשני. נצפתה מתאם שלילי בין DNAM IC לשעונים האפיגנטיים, כאשר פנוי חשוף את המתאם החזק ביותר, ואחריו שעון האנום. המחקר הנוכחי הצביע על כך שניתן לחשב DNAM IC מדגימות רוק ודם.

המחקר הנוכחי זיהה גם את הביטוי של 578 גנים (למשל, MCOLN2 וכן CD28 גנים) כקשורים באופן משמעותי לשינויים ב- DNAM IC. CPGs בשעון ה- IC הצביעו על מתאם של 0.21 עם ביטוי של לפחות גן אחד הקשור במידה ניכרת. תצפית זו אישרה את הקשר החזק בין שעון ה- IC לחתימת ביטוי הגנים המזוהה של DNAM IC.

ניתוח העשרה של גנים אונטולוגיה (GO) בוצע כדי לקבוע את התהליכים הביולוגיים הקשורים לחתימת ביטוי הגנים של DNAM IC. חתימת הביטוי של IC הועשרה מאוד בגנים המעורבים בהתחלה סלולרית ובדלקת כרונית. שעון IC זיהה היבטים שונים של חיסון חיסוני בדם הקשור לשינויים בתפקוד הזדקנות חיסונית.

המחקר הנוכחי ציין כי חוסר יציבות גנומית, תפקוד מיטוכונדריאלי ואובדן פרוטאוסטזיס היו קשורים לתפקודם של תחומי IC ספציפיים. ציוני חיוניות גבוהים יותר היו קשורים לגנים להובלת אלקטרונים מיטוכונדריאלי. לשם השוואה, ציונים פסיכולוגיים גבוהים יותר היו קשורים למסלולי תגובה של נזק ל- DNA וציונים חושיים גבוהים יותר עם מסלולי פרוטאוסטזיס ותגובה חיסונית.

נתוני התמותה מ -1,680 האנשים ב- FHS שימשו כדי לקבוע אם DNAM IC קשור לסיכון מוגבר לתמותה מכל הגורמים או התנאים הקשורים לגיל. נמצא כי DNAM IC קשור ביתר שאת לסיכוני התמותה מכל הסיבות. מחקר זה העריך כי אנשים עם DNAM IC גבוה יחיו בממוצע 5.5 שנים מאלו עם DNAM IC נמוך.

ראוי לציין כי מחקר זה הצביע על כך שצריכת דגים עשירים בחומצות שומן אומגה 3 ארוכות שרשרת והקפדה על רמות הסוכר המומלצות עשויה לקדם תחזוקה של IC. למרות שנבדקו מגוון של גורמים תזונתיים, רק אומגה 3 הנגזרת מהדגים והקפדה על הנחיות סוכר נותרו משמעותיות לאחר התאמה לבדיקות מרובות.

החוקרים גם מציינים כי IC יורדת במהירות בזקנה מאוד. בשל נתונים מוגבלים בקבוצת גיל זו, המודל החיזוי שלהם אינו חזק עבור אנשים עם ציוני IC נמוכים במיוחד.

בנוסף, בעוד ששעון ה- IC קשור מאוד לתוצאות תמותה ותוצאות בריאות, המחקר אינו יכול לקבוע כי שיפור DNAM IC יגרום בהכרח לתוצאות בריאותיות טובות יותר או לחיים ארוכים יותר.

מסקנות

המחקר הנוכחי קבע שעון ביולוגי לירידה הקשורה לגיל ב- IC על סמך רכיבים קליניים, פונקציונליים, חיסוניים ודלקתיים מרובים ובחירות באורח החיים.

ניתן להעריך את שעון ה- IC הזה מדם ורוק ומוצג ביצועים טובים יותר שעונים אפיגנטיים בניבוי סיכון לתמותה. עם זאת, נדרש מחקר נוסף כדי להבהיר קשרים סיבתיים ולאמת את שעון ה- IC באוכלוסיות מגוונות יותר ובין אלה עם יכולת פונקציונלית נמוכה מאוד.

ניתן לנצל את ה- IC של האדם כדי להנחות התערבויות מזדקנות, אם כי יש לפרש תוצאות אלה בהתחשב במגבלות המחקר והצורך באימות נוסף.

הורד את עותק ה- PDF שלך עכשיו!