Эпигенетика, возраст и наследственность
Ученые университета Джонса Хопкинса, работающие под руководством профессора Эндрю Файнберга (Andrew P. Feinberg), установили, что профиль эпигенетических маркеров – химических остатков, модифицирующих молекулы ДНК, – изменяется по мере старения человека, причем степень изменений сходна среди членов одной семьи. Авторы считают, что в целом геномное здоровье является наследуемым фактором, а эпигенетические изменения, наблюдаемые в течение жизни, объясняют возрастающую с возрастом предрасположенность к развитию различных заболеваний.
Если эпигенетика вносит свой вклад в развитие таких заболеваний как, например, диабет, аутизм и рак посредством взаимодействия с факторами окружающей среды и процессами старения организма, то эпигенетические маркеры индивидуума со временем будут неизбежно изменяться. Для проверки этой гипотезы авторы, совместно со специалистами из Университета Исландии, занялись изучением метилирования – прикрепления метильной группы к молекулам ДНК, обуславливающее появление одного из наиболее распространенных типов эпигенетических маркеров.
Неадекватные уровни метилирования могут приводить к развитию различных заболеваний. Избыток метильных остатков может инактивировать важные гены, а недостаточное метилирование ДНК – активировать какие-либо гены в неподходящее время или не в тех клетках. Уровень метилирования значительно варьирует от человека к человеку, поэтому оптимальным является изучение временных изменений этого параметра на одних и тех же индивидуумах.
Исследователи использовали образцы ДНК участников AGES Reykjavik Study. В рамках этого исследования 600 индивидуумов предоставили образцы ДНК в 1991, 2002 и 2005 годах. Авторы оценили общее количество метилированных фрагментов ДНК в 111 образцах, полученных в 1991 году, и сравнили результаты с данными, полученными при изучении образцов ДНК тех же 111 индивидуумов, полученных в 2002 и 2005 годах.
Они обнаружили, что примерно у 30% участников в течение 11 лет уровни метилирования значительно изменились, однако эти изменения носили разнонаправленный характер. У части индивидуумов общий уровень метилирования повысился, в то время как у других – снизился. Таким образом, было получено доказательство того, что эпигенетика человека действительно изменяется с течением времени. Однако причины и механизмы этого оставались неизвестными, и авторы предположили, что характер этих изменений наследуется и лежит в основе семейной предрасположенности к различным заболеваниям.
После этого ученые оценили общую степень изменений уровня метилирования в ДНК жителей штата Юта северо- и южноевропейского происхождения. Образцы ДНК собирали в течение 16 лет у 126 индивидуумов, являющихся представителями 2-3 поколений одних и тех же семей.
Также как и исландская популяция, жители Юты продемонстрировали разные варианты изменений метилирования с течением времени. Однако оказалось, что для членов одной семьи изменения метилирования обычно имеют похожий характер. Например, если у одного из членов семьи наблюдалось снижение уровня метилирования, сходные изменения наблюдались и у его родственников в двух других поколениях.
На сегодняшний момент нет конкретных доказательств роли таких изменений в состояния здоровья людей, однако, по мнению специалистов-эпидемиологов, обнаруженный факт представляет большой интерес, т.к. эпигенетические изменения могут оказаться важным связующим звеном между окружающей средой, старением и риском развития различных заболеваний.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily
26.06.2008