Diagnóstico del envejecimiento basado en 9 características de los signos del envejecimiento.
"Si no puede medirlo, no puede mejorarlo", dijo William Thomson, el gran físico irlandés conocido como Lord Kelvin.B. Vellas et al., En su nuevo trabajo, propusieron sus biomarcadores de envejecimiento para cada uno de los 9 signos comunes de envejecimiento, discutidos en el trabajo más significativo sobre el envejecimiento, "Características del envejecimiento".Aquí está el principio por el cual fueron guiados: “Con base en la literatura moderna, para cada signo de envejecimiento biológico, propusimos un biomarcador de envejecimiento saludable. Nuestra elección se basó en su conexión con la mortalidad, las enfermedades crónicas relacionadas con la edad, la astenia senil y / o la función deteriorada ".1. Inestabilidad genómica. Micronúcleos
Como biomarcador de inestabilidad genómica, los autores propusieron micronúcleos determinados por análisis de micronúcleos.El daño genético se acumula con la edad debido a factores externos e internos. La inestabilidad del genoma resulta de un desequilibrio entre el daño y la reparación del ADN. El daño a los cromosomas se puede evaluar mediante el análisis de micronúcleos, que mide la degradación cromosómica. Los micronúcleos se forman a partir de fragmentos de cromosomas formados durante la división celular alterada o la apoptosis. El aumento en el contenido de células micronucleadas en el cuerpo está asociado con el envejecimiento, el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas y el consumo de tabaco.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21763453?dopt=Abstractwww.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21164187?dopt=AbstractAdemás, los estudios han demostrado que los micronúcleos están asociados con astenia senil (fragilidad)académica. oup.com/biomedgerontology/article/73/7/864/48074802. Acortamiento de los telómeros
Los telómeros son las regiones terminales de los cromosomas que se acortan cada vez que las células se dividen. Este es uno de los signos de envejecimiento mejor estudiados, con más de 8,000 publicaciones en PubMed hasta la fecha. Los dos métodos principales utilizados para medir la longitud de los telómeros son la transferencia Southern (que mide el tamaño de los fragmentos de telómeros cortados enzimáticamente) y la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR).En un metaanálisis reciente de veinticinco estudios (donde el número de sujetos era n = 121749, 21763 muertos), el acortamiento de los telómeros fue un predictor de mortalidad por todas las causas.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30254001?dopt=Abstract3. Modificaciones epigenéticas. Reloj de metilación del ADN
Los cambios en la secuencia de ADN no son los únicos cambios genómicos relacionados con la edad. Las modificaciones epigenéticas, como la metilación del ADN, la modificación de histonas, la remodelación de la cromatina, que afectan la expresión génica, también son características del envejecimiento.Entre ellos, los cambios en la metilación de las islas CpG son los principales reguladores de la expresión génica. En base a estos cambios, relativamente constantes entre los individuos, se desarrolló el Reloj de metilación del ADN epigenético, que, según los autores, muestra con precisión la edad biológica y el riesgo de desarrollar patologías relacionadas con la edad.4. Violación de la proteostasis. Clusterina
Se sabe que la homeostasis de la proteína intracelular, o proteostasis, está respaldada por varios mecanismos de control de calidad: replegamiento de proteínas utilizando proteínas chaperonas y degradación del sistema ubiquitina-proteasoma o mediante autofagia. Debido al estrés celular, la agregación de proteínas anormales es un signo de envejecimiento y enfermedades relacionadas con la edad, como el Alzheimer.La proteína clusterina (también conocida como apolipoproteína J) es compatible con la proteostasis normal, evitando la acumulación de proteínas anormales. Varios estudios han demostrado una relación entre los niveles de clusterina y las enfermedades relacionadas con la edad.Entonces, Riwanto describió que una disminución en los niveles de clusterina asociados con HDL está asociada con la enfermedad coronaria.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23349247?dopt=AbstractEn la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer, los niveles de clusterina en contraste aumentan.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20603455?dopt=Abstract5. Violación de la regulación de nutrientes. Sirtuins
Además de la insulina y la vía de señalización IGF-1, las sirtuinas son otros sensores de nutrientes con el efecto contrario: su vía de señalización está asociada con la deficiencia de nutrientes y el catabolismo. La activación de las sirtuinas imita la restricción calórica y mejora la esperanza de vida y la salud.Sirtuin -1 juega un papel central en la supervivencia y la regeneración de las células del músculo esquelético, según lo descrito por Sharples et al.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25866088?dopt=AbstractSirtuin-1 se describió originalmente como una proteína nuclear. Pero recientemente se encontró en suero. En este estudio, se encontraron niveles más bajos de sirtuina-1 en suero en personas mayores, en pacientes con enfermedad de Alzheimer, en comparación con personas más jóvenes.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23613875?dopt=Abstract6. Disfunción mitocondrial. GDF 15 y Apelin
El envejecimiento humano generalmente se asocia con disfunción mitocondrial progresiva. Entre los parámetros importantes involucrados en esta disfunción, la disminución en la eficiencia de la cadena respiratoria observada durante el envejecimiento se caracteriza por un aumento en la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), defectos en la integridad de las mitocondrias y una disminución en la biogénesis de las mitocondrias (controlada, en particular, por sirtuinas).GDF-15 es una citocina inducida por el estrés y un miembro de la superfamilia del factor de crecimiento transformante β. El GDF-15 se considera como un marcador de diagnóstico para enfermedades mitocondriales hereditarias, y potencialmente como un marcador para la disfunción mitocondrialwww.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27018280?dopt=AbstractLos estudios muestran que la apelin inducida por el ejercicio, la mioquina, también puede verse como un supuesto biomarcador de envejecimiento asociado con la disfunción mitocondrial. Apelin mejoró la función muscular a través de la mitocondriogénesis, así como otras vías asociadas con signos de envejecimiento: autofagia, inflamación y células madre musculares.www.nature.com/articles/s41591-018-0131-67. Envejecimiento celular. p16Ink4A
El envejecimiento celular es un estado de detención estable del ciclo celular en combinación con cambios fenotípicos, incluida la producción de factores SASP proinflamatorios. SASP promueve la inflamación y la disfunción tisular. Apareciendo como un mecanismo compensatorio destinado a prevenir la proliferación de células dañadas, el envejecimiento celular es inducido por diferentes estímulos relacionados con la edad: acortamiento de los telómeros, daño del ADN y señalización mitogénica excesiva, en particular, la proteína supresora de tumores p16Ink4a, durante la depresión epigenética del locus ink4 / ark.La expresión de la proteína p16Ink4A aumenta con el envejecimiento en varios tejidos en animales y humanos.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15520862?dopt=Abstractonlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1474-9726.2006.00231.xTambién se demostró que la transcripción de los linfocitos T de sangre periférica p16Ink4a se asocia positivamente con la edad, el consumo de tabaco, la actividad física y puede ser uno de los biomarcadores del envejecimiento.www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2752333Además, en un metanálisis de 372 estudios GWAS destinados a identificar polimorfismos de enfermedades relacionadas con la edad, el locus ink4 / ark que codifica la proteína p16Ink4a se asoció con el mayor número de enfermedades, incluyendo la enfermedad de Alzheimer, enfermedad cardiovascular, cáncer y diabetes tipo 2.www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC34446498. Depleción de células madre: células progenitoras osteogénicas circulantes.
El potencial reparador y regenerativo de muchos tejidos disminuye con la edad, lo que se asocia con el agotamiento funcional en varios grupos de células madre (por ejemplo, células madre epiteliales hematopoyéticas, nerviosas, mesenquimales e intestinales).Las células madre adultas están presentes en cada tejido y órgano después del desarrollo y regeneran el tejido dañado a lo largo de la vida. Durante el envejecimiento, la función de las células madre disminuye. El agotamiento de las células madre se considera una consecuencia integradora de varios de los signos de envejecimiento descritos anteriormente, incluido el daño del ADN, los cambios epigenéticos, el acortamiento de los telómeros, el envejecimiento celular y la disfunción mitocondrial.Pero el agotamiento de las células madre es difícil de medir de manera no invasiva hasta que se producen sus consecuencias clínicas, como anemia y citopenia (es decir, deficiencia celular) para las células madre hematopoyéticas, así como la sarcopenia para las células madre musculares y la disminución de la función intestinal para las células madre epiteliales intestinales. Hasta ahora, no hay datos suficientes sobre biomarcadores potenciales de este signo de envejecimiento. Las células progenitoras osteogénicas circulantes se han propuesto como un marcador sustituto para una población de células madre mesenquimales en la médula ósea.asbmr.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jbmr.370El porcentaje de células progenitoras osteogénicas está inversamente correlacionado con la edad. Además, los niveles más bajos de estas células se asociaron con astenia, menor rendimiento físico (medido por la fuerza de agarre y la velocidad de marcha) y la discapacidad, independientemente de la edad y la patología asociada.academic.oup.com/biomedgerontology/article/71/9/1124/26054199. Comunicación alterada de célula a célula: Inflammasomas e IMM-AGE
El envejecimiento se asocia con cambios en las conexiones entre las células y la inflamación crónica, inflamatoria. Esta inflamación se ve como consecuencia de varios de los signos de envejecimiento descritos anteriormente, incluido el envejecimiento celular (a través de SASP) y la pérdida de proteostasis, ya que las proteínas plegadas de manera incorrecta son una señal de peligro que desencadena una respuesta inmune innata.Una de las principales vías de inflamación es la ruta de señal de las inflamaciones. Inflammasoma es un sistema complejo de proteínas intracelulares que se acumulan cuando se detectan señales de estrés / peligro y desencadenan la maduración y liberación de citocinas proinflamatorias (interleucina-1β e interleucina-18). Los modelos de ratón que carecen del inflamasoma NLRP3 demuestran una disminución de la inflamación, intolerancia a la glucosa, degeneración del hipocampo y neuroinflamación.www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4017327En los ancianos, de 60 a 90 años, la activación de los inflamasomas (medidos por la expresión de los genes nlcrc4 y nlrc5 en las células sanguíneas y la producción de interleucina-1β) se asoció positivamente con la hipertensión arterial y rigidez arterial y negativamente asociada con la longevidad personal y familiar.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28092664?dopt=Abstract Loscristales de colesterol y las proteínas β-amiloides pueden iniciar el ensamblaje de complejos inflamatorios con inflamasomas, esta vía está involucrada en la progresión de las lesiones ateroscleróticas y la neuroinflamación en la enfermedad de Alzheimer.www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2946640www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3812809Además de la inflamación, la inmunosenescencia incluye cambios cuantitativos y funcionales en muchos factores de las partes innatas y adaptativas del sistema inmune.La inmunosenescencia puede agravar el proceso de envejecimiento asociado con los signos de envejecimiento descritos anteriormente, en particular debido a la incapacidad de destruir los patógenos, así como las células precancerosas, las células envejecidas y las proteínas malformadas. A. Alpert et al., Han creado una trayectoria IMM-AGE del envejecimiento inmune, en base a la cual es posible predecir los riesgos de mortalidad por todas las causas.www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6686855Artículo: "Revisión de los signos del envejecimiento para identificar marcadores de edad biológica" Source: https://habr.com/ru/post/undefined/
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