Епігенетичний вік та роль чинників метаболічно-асоційованих захворювань у прискоренні темпу старіння

Автор(и)

  • О. В. Колеснікова ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Ukraine
  • О. Є. Запровальна ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Ukraine
  • А. В. Потапенко ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Ukraine
  • Т. М. Бондар ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Ukraine
  • А. О. Радченко ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30978/UTJ2022-1-9

Ключові слова:

епігенетичний вік, метаболічно-асоційовані захворювання, передчасне старіння

Анотація

Мета — встановити взаємозв’язок між чинниками метаболічно‑асоційованих захворювань, маркерами передчасного старіння і біологічним віком у пацієнтів різних вікових груп.

Матеріали та методи. У дослідження залучено 151 пацієнта без клінічних ознак серцево‑судинних захворювань з наявними метаболічними порушеннями, які перебували на амбулаторному або стаціонарному лікуванні в Національному інституті терапії імені Л.Т. Малої НАМН України у період з 2019 до 2021 р. Середній вік обстежених становив (51,4 ± 12,1) року. Серед пацієнтів переважали жінки (62,3 %). Пацієнтів розділили на групи залежно від віку: група 1 (n = 22) — до 40 років, група 2 (n = 46) — 40 — 49 років, група 3 (n = 49) — 50 — 59 років, група 4 (n = 21) — 60 — 69 років, група 5 (n = 13) — 70 — 79 років. Усім пацієнтам проведено антропометричні вимірювання і клініко‑біохімічні аналізи. Вміст у сироватці крові інсуліну, С‑рективного білка, сиртуїну‑1 (SIRT1) та відсоток глобального метилювання відповідно до рівня 5‑метилцитозину (5‑mc) визначали імуноферментним методом. Прооксидантно‑антиоксидантний баланс сироватки крові розраховували як співвідношення вмісту тотальних гідропероксидів і тотальної антиоксидантної активності. Молекулярно‑генетичні дослідження передбачали визначення відносної довжини теломер лейкоцитів крові методом полімеразної ланцюгової реакції в режимі реального часу. Епігенетичний вік розраховували за допомогою епігенетичного годинника DNAm PhenoAge. Порівняння статистичних характеристик між групами та в динаміці спостереження проводили з використанням параметричних і непараметричних критеріїв залежно від типу даних. Для оцінки прогностичного значення досліджуваних чинників використовували метод логістичної регресії.

Результати. Найбільша кількість метаболічної патології та найменша — ізольованої патології зареєстрована у пацієнтів віком 50 — 59 років. У цій групі пацієнтів аналіз вікових особливостей метаболічних порушень виявив нелінійну залежність з максимумом виявів. Результати кореляційного аналізу свідчили про наявність статистично значущого зв’язку між відсотком глобального метилювання та показниками антропометрії (індекс маси тіла, обвід талії та стегон, частка вісцерального жиру), рівнем тромбоцитів і швидкістю клубочкової фільтрації. До чинників, асоційованих із прискореним старінням, належали індекс інсулінорезистентності, рівень загального холестерину, SIRT1, глікозильований гемоглобін та довжина теломер лейкоцитів крові.

Висновки. Прискорення процесів старіння асоційовано як з метаболічними, так і з молекулярно‑генетичними чинниками, що відкриває можливості для прогнозування та своєчасної профілактики вік‑асоційованих захворювань.

Біографії авторів

О. В. Колеснікова, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

д. мед. н., проф., заступник директора з наукової роботи

О. Є. Запровальна, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

д. мед. н., провідний науковий співробітник відділу вивчення процесів старіння і профілактики метаболічно-асоційованих захворювань

А. В. Потапенко, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. мед. н., наук. співр. відділу вивчення процесів старіння і профілактики метаболічно-асоційованих захворювань

Т. М. Бондар, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. біол. н., ст. наук. співр. лабораторії імуно-біохімічних і молекулярно-генетичних досліджень

А. О. Радченко, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

аспірант відділу вивчення процесів старіння і профілактики метаболічно-асоційованих захворювань

Посилання

Ageing and health. World Health Organization, 05 Feb 2018. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ageing-and-health.

Aging Well in the 21st Century: Strategic Directions for Research on Aging. NIA Strategic Directions, 2016:35. https://www.nia.nih.gov/sites/default/files/2017-07/nia-strategic-directions-2016.pdf.

Beach St., Dogan MV, Man-Kit Lei. et al. Methylomic Aging as a window onto the influence of lifestyle: tobacco and alcohol use alter the rate of biological aging. Journal of the American Geriatrics Society. 2015;63 (12):2519-2525. https://doi.org/10.1111/jgs.13830.

Chen C, Zhou M, Ge Y, Wang X. SIRT1 and aging related signaling pathways. Mech Ageing Dev. 2020;187. 111215. doi: 10.1016/j.mad.2020.111215. Epub 2020 Feb 19. PMID: 32084459.

Field A, Robertson N, Wang T et al. DNA methylation clocks in aging: categories, causes, and consequences. Mol Cell. 2018;71(6):882-895. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2018.08.008.

Global strategy and action plan on ageing and health. World Health Organization, 2017. 56 pp. ISBN 978-92-4-151350-0.

Hannum G, Guinney J, Zhao L et al. genome-wide methylation profiles reveal quantitative views of human aging rates. Mol Cell. 2013;49(2):359-367. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2012.10.016.

Horvath S, Pirazzini C, Bacalini MG et al. Decreased epigenetic age of PBMCs from Italian semi-supercentenarians and their offspring. Aging (Albany NY). 2015. Vol. 7 (12):1159-1170. https://doi.org/10.18632/aging.100861.

Horvath S. DNA methylation age of human tissues and cell types. Genome Biology. 2013;14 (10). R115. https://doi.org/10.1186/gb-2013-14-10-r115.

Lariscy J, Hummer RA, Hayward MD. Hispanic older adult mortality in the united states: new estimates and an assessment of factors shaping the Hispanic paradox. Demography. 2014;52(1):1-14.

Lee SH, Lee JH, Lee HY, Min KJ. Sirtuin signaling in cellular senescence and aging. BMB Rep. 2019;52(1):24-34. doi: 10.5483/BMBRep.2019.52.1.290. PMID: 30526767. PMCID: PMC6386230.

Levine ME, Lu AT, Quach A et al. An epigenetic biomarker of aging for lifespan and healthspan. Aging (Albany NY). 2018;10(4):573-591. https://doi.org/10.18632/aging.101414.

Longevity economics: Leveraging the advantages of an aging society. Gerontological Society of America. https://www.geron.org/images/gsa/documents/gsa-longevityeconomics-2018.pdf.

Loomba R, Gindin Ye., Jiang Zh. et al.. DNA methylation signatures reflect aging in patients with nonalcoholic steatohepatitis. JCI Insight. 2018;3(2). e96685. https://doi.org/10.1172/jci.insight.96685.

López-Otín C, Galluzzi L, Freije JM, Madeo F, Kroemer G. Metabolic control of longevity. Cell. 2016;166(4):802-821.

Lu AT, Quach A, Wilson JG et al.. DNA methylation GrimAge strongly predicts lifespan and healthspan. Aging (Albany NY). 2019;11(2):303-327. https://doi.org/10.18632/aging.101684.

Marini S, Davis KA, Soare TW et al.. Adversity exposure during sensitive periods predicts accelerated epigenetic aging in children. Psychoneuroendocrinology. 2019;11. 104484. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2019.104484.

Morgan EL, Lu AT, Quach A et al. An epigenetic biomarker of aging for lifespan and healthspan. Aging (Albany NY). 2018;10(4):573-591. https://doi.org/10.18632/aging.101414.

Quach A, Levine ME, Tahaka T et al. Epigenetic clock analysis of diet, exercise, education, and lifestyle factors. Aging (Albany NY). 2017;2:419-446. https://doi.org/10.18632/aging.101168.

Tajuddin S, Hernandez DG, Chen BH et al. Novel age-associated DNA methylation changes and epigenetic age acceleration in middle-aged African Americans and whites. Clin Epigenetics. 2019;11(1):119. https://doi.org/10.1186/s13148-019-0722-1.

Xu C, Wang L, Fozouni P et al. SIRT1 is downregulated by autophagy in senescence and ageing. Nat Cell Biol. 2020;22 (10):1170-1179. doi: 10.1038/s41556-020-00579-5. Epub 2020 Sep 28. PMID: 32989246. PMCID: PMC7805578.

Zgheib NK, Sleiman F, Nasreddine L et al. Short telomere length is associated with aging, central obesity, poor sleep and hypertension in Lebanese individuals. Aging and Disease. 2018;9(1):77.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-06-30

Номер

Розділ

Оригінальні дослідження