Με το πέρασμα των ετών και καθώς γερνάει, ο άνθρωπος εμφανίζει μειωμένη λειτουργία των οργάνων και αυξημένη ευαισθησία σε ασθένειες. Σύμφωνα με τους ειδικούς, αυτό οφείλεται σε αλλαγές που παρατηρούνται στην έκφραση των γονιδίων, σε μια διαδικασία που ονομάζεται «μεθυλίωση» του DNA.
Οι ερευνητές μπορούν ήδη να αναλύουν τα πρότυπα μεθυλίωσης του DNA στο γονιδίωμα ενός ατόμου για να δημιουργήσουν «ρολόγια γήρανσης» (εργαλεία που μετρούν τη βιολογική ηλικία). Ωστόσο, παραμένουν θεμελιώδη αναπάντητα ερωτήματα σχετικά με το αν αυτά τα «αποτυπώματα» της γήρανσης είναι κοινά σε όλους τους τύπους ιστών.
Μια μετα-ανάλυση των επιγενετικών αλλαγών σε 17 τύπους ανθρώπινου ιστού, που προδημοσιεύτηκε στο Research Sqaure, παρέχει τώρα την πιο ολοκληρωμένη εικόνα μέχρι σήμερα για το πώς η γήρανση τροποποιεί τα γονίδιά μας.
Ειδικότερα, για να διευκρινίσει πώς η μεθυλίωση σχετίζεται με τη γήρανση, ο Nir Eynon από το Πανεπιστήμιο Monash στη Μελβούρνη της Αυστραλίας και οι συνεργάτες του πραγματοποίησαν μια μετα-ανάλυση περισσότερων από 15.000 δειγμάτων από 17 ανθρώπινους ιστούς ενηλίκων διαφορετικών ηλικιών. Χαρτογράφησαν τις αλλαγές μεθυλίωσης σε 900.000 πιθανά σημεία του DNA και δημιούργησαν έναν ελεύθερα προσβάσιμο άτλαντα. «Είχαμε δείγματα από ανθρώπους ηλικίας από 18 ετών μέχρι περίπου 100», λέει ο Eynon, «οπότε μπορούμε να δούμε τους επιγενετικούς δείκτες και πώς αλλάζουν σε όλη τη διάρκεια της ανθρώπινης ζωής».
Ποια σημεία του σώματος γερνούν πιο γρήγορα
Η μελέτη, που δεν έχει ακόμα αξιολογηθεί από ομότιμους, αξιολόγησε τα πρότυπα μεθυλίωσης του DNA σε δείγματα ανθρώπινου ιστού και αποκάλυψε ότι ορισμένοι ιστοί φαίνεται να γερνούν πιο γρήγορα από άλλους.
Ο αμφιβληστροειδής και το στομάχι, για παράδειγμα, συσσωρεύουν περισσότερες αλλαγές στη μεθυλίωση του DNA που σχετίζονται με τη γήρανση, σε σύγκριση με τον τράχηλο της μήτρας ή το δέρμα.
Συγκεκριμένα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο μέσος βαθμός μεθυλίωσης ποικίλλει σημαντικά μεταξύ των ιστών, κυμαινόμενος από 35% στον τράχηλο της μήτρας, 48% στο δέρμα, 51% στους μύες, 53% στην καρδιά, 57% στο στομάχι και έως 63% στον αμφιβληστροειδή.
Η Macsue Jacques, εκ των συγγραφέων της μελέτης επίσης από το Πανεπιστήμιο Monash, αναφέρει ότι σχεδόν όλοι οι ιστοί παρουσιάζουν αυξημένη μεθυλίωση του DNA με την ηλικία. Εξαιρέσεις αποτελούν οι σκελετικοί μύες και οι πνεύμονες, «οι οποίοι εμφανίζουν περισσότερο απώλεια μεθυλίωσης με την ηλικία». Η ανάλυση έδειξε επίσης ότι τα διαφορετικά όργανα έχουν διακριτά πρότυπα γήρανσης όσον αφορά τη μεθυλίωση του DNA.
Αυτός ο «επιγενετικός άτλας» θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να μελετήσουν τη σχέση ανάμεσα στη μεθυλίωση του DNA και τη γήρανση και να συμβάλει στον εντοπισμό μοριακών στόχων για θεραπείες κατά της γήρανσης.
Πιθανές θεραπείες κατά της γήρανσης;
Η Jacques βλέπει τον άτλαντα ως ένα εργαλείο που θα επιταχύνει την ανακάλυψη των βασικών μοριακών μηχανισμών της γήρανσης σε ολόκληρο το σώμα, αλλά και σε μεμονωμένους ιστούς. Ελπίζει ότι θα αποτελέσει εργαλείο για την ενίσχυση της αναζήτησης θεραπειών κατά της γήρανσης: θέτει το δελεαστικό ενδεχόμενο να μεταβούμε από τη θεραπεία μεμονωμένων ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία, όπως οι καρδιαγγειακές ή οι ηπατικές παθήσεις, στη θεραπεία της γήρανσης ως σύνολο.
Ο Holger Bierhoff, επιγενετιστής στο Ινστιτούτο Leibniz on Aging – Fritz Lipmann στη Ιένα της Γερμανίας, σημειώνει ότι το μεγάλο ερώτημα με τα «ρολόγια γήρανσης» ήταν πάντα «τι προκαλεί τη γήρανση;». «Αυτή η εργασία εξετάζει τη λειτουργική σημασία της μεθυλίωσης, αντί να τη χρησιμοποιεί απλώς ως χρονόμετρο για τη γήρανση».
Όσο μεγάλη κι αν είναι η μελέτη, λέει ο Bierhoff, εξακολουθεί να αφορά ένα μικρό μόνο κλάσμα από τα περίπου 30 εκατομμύρια επιγενετικά σημεία στο ανθρώπινο γονιδίωμα, επομένως μπορεί να μην προσφέρει ολόκληρη την εικόνα της γήρανσης που σχετίζεται με τη μεθυλίωση του DNA.
Ο Eynon το αναγνωρίζει αυτό, αλλά τονίζει ότι τα δεδομένα του άτλαντα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στον εντοπισμό των μηχανισμών που κρύβονται πίσω από τη γήρανση και να δείξουν τρόπους επιβράδυνσής της.
Προηγούμενη εργασία μιας ομάδας στην οποία συμμετείχε ο Eynon έχει δείξει ότι η άσκηση συνδέεται με νεότερα πρότυπα μεθυλίωσης στον ανθρώπινο σκελετικό μυ. «Σχεδόν κανένας ιστός στο σώμα δεν μένει ανεπηρέαστος από την άσκηση», λέει, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε ένα μοντέλο για το πώς η άσκηση και παράγοντες όπως ο ύπνος και η διατροφή αλλάζουν μονοπάτια σε πολλούς ιστούς σε όλο το σώμα, συμβάλλοντας στο να παραμείνουμε βιολογικά νεότεροι.
