Последните изследвания показват, че промените в човешката ДНК са добър показател за биологичната възраст. Тези промени, известни като ДНК-метилиране, са модификации на външната структура на ДНК веригата, които влияят върху функционирането на нашите гени. Ето защо тези промени са известни като като човешкия епигенетичен часовник.
Все още обаче предстои да се отговори на някои въпроси, като този дали стареенето причинява епигенетичните промени или епигенетичните промени причиняват стареене. Отговори започват да дават изследвания с мишки.
Според публикация в Genome Biology, изследователи от Wellcome Trust Sanger Institute, Babraham Institute и European Bioinformatics Institute разкриват, че мишките имат подобен на човешкия епигенетичен стареещ часовник и така осигуряват отличен лабораторен модел за изследвания. Учените са открили 329 места в генома, които подсказват каква е възрастта на мишката с точност от +/- 3,3 седмици при средна продължителност на живота им около 3 години. Човешкият часовник показва забележителна точност с +/- 3,6 години при средна продължителност на живота от 85 години.
Учените смятат, че е възможно мишките да се използват като модел на човешки епигенетични часовници, за да се разбере колко бързо работи часовника, какво определя „скоростта на тиктакане“ и дали може да го върнем назад или не.
„Дисекцията на механизма на мишия часовник ще даде ценни прозрения за процеса на стареене и как може да бъде манипулиран в човека, за да се подобри нашето здраве”, казва д-р Марк Ян Бондер, следдипломен изследовател в European Bioinformatics Institute.
Според учените, часовникът на мишката може да бъде ускорен чрез намеса в начина на живот, за която иначе е известно, че намалява продължителността на живота. Например, премахването на яйчниците при женски мишки увеличава скоростта на метилиране на ДНК, което се наблюдава и при жени, които преживяват ранна менопауза. Освен това, когато мишките приемат храни с високо съдържание на мазнини (което е добре известно, че увреждат човешкото здраве), епигенетичният им часовник започва да работи по-бързо.
„Идентифицирането на човешки епигенетичен стареещ часовник е основен пробив в областта на стареенето. С това заключение, обаче, възникнаха редица въпроси за опазването на неговата същност, функция и механизъм. Нашето откритие на епигенетичен старинен часовник е вълнуващо, защото предполага, че този епигенетичен часовник може да бъде фундаментална и запазена характеристика на стареенето при бозайниците. Важно е да демонстрираме, че можем да засечем промени в работата на часовника, в резултат на промяна в диетата, например. Затова в бъдеще ще можем да определим механизма и функцията на този епигенетичен часовник и да го използваме, за да подобрим човешкото здраве”, казва Том Стубс, докторант в групата Reik в Babraham Institute и първи автор на статията.
Изследователите се надяват, че този лабораторен модел ще им позволи да проучат дали часовникът е причинно свързан със застаряването, или е следствие от други основни процеси, които всъщност причиняват стареене. Например, учените ще могат да променят тактовата честота на часовника, като използват ензими, които регулират ДНК метилирането, за да разберат как точно влияе на продължителността на живота. Тези проучвания също биха могли да предложат подходи за пренавиване на стареещия часовник, за да се подмладят тъканите или дори целия организъм.
„Очарователно е да си представите как такъв часовник може да бъде изграден от молекулните компоненти, за които знаем много - машината за метилиране на ДНК. След това можем да направим леки промени в тези компоненти и да видим дали нашите мишки живеят по-кратко, по-дълго, по-интересно. Такива проучвания могат да осигурят по-дълбоко механистично прозрение за процеса на стареене и да даде отговор на въпроса дали животът на даден вид е по някакъв начин програмиран”, обясни проф. Волф Рейк, ръководител на програмата по епигенетика в Babraham Institute и асоцииран факултет в Sanger Institute.
Източник: Wellcome Trust Sanger Institute