Znaczenie genów i metylacji DNA w biologicznym starzeniu się człowieka przeanalizowali naukowcy Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego, Uniwersytetu Jagiellońskiego i kilku innych uczelni. Wykonali m.in. trójwymiarowe skany 735 twarzy i szerokie badania epigenetyczne
O badaniach, które pozwoliły ustalić zależności między stylem życia, zmiennością genetyczną, metylacją DNA a szerokim spektrum cech starzenia się skóry twarzy, poinformował PAP Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie. Wyjaśniono, że próbki do badań pobrano od 735 osób „populacji polskiej”.
– Analiza trójwymiarowych skanów twarzy oraz wielkoskalowych danych genetycznych i epigenetycznych pozwoliła na lepsze poznanie czynników determinujących tempo starzenia się wyglądu – powiedziała PAP dr hab. Ewelina Pośpiech z Zakładu Genomiki i Genetyki Sądowej PUM w Szczecinie, która kierowała badaniami.
Zaznaczyła, że ich wyjątkowość wynikała z kompleksowości, interdyscyplinarności. Analizowano rolę czynników genetycznych i epigenetycznych w procesie starzenia się skóry twarzy, ponieważ zmarszczki są jednym z najbardziej widocznych objawów starzenia. Ale osoby w tym samym wieku chronologicznym mogą znacząco różnić się wyglądem i być postrzegane jako młodsze lub starsze.
Stan skóry uznawany jest więc za wiarygodny wskaźnik starzenia biologicznego. Badacze zidentyfikowali nowe geny, m.in. EDAR i NRG1, których metylacja DNA wiązała się z powstawaniem zmarszczek. Geny te znane są z roli w procesach gojenia się ran, kluczowych dla regeneracji skóry.
– Okazało się, że sekwencja DNA nie w pełni wyjaśnia proces starzenia. Ważne są czynniki środowiskowe, styl życia i ich wpływ na aktywność genów. Ustaliliśmy to właśnie dzięki badaniom epigenetycznym – podkreśliła Pośpiech.
Epigenetyka to nauka o zmianach w aktywności genów (tj. ekspresji genów), które nie wynikają ze zmian w samej sekwencji DNA, lecz z modyfikacji chemicznych DNA, między innymi przyłączania grup metylowych do DNA (tzw. proces metylacji DNA). Na metylację DNA wpływ mają czynniki zewnętrzne, takie jak dieta czy stres. Naukowcy wykazali, że starzenie się skóry twarzy jest związane z takimi czynnikami, jak np. poziom wykształcenia, status społeczno-ekonomiczny, aktywność fizyczna, otyłość (wskaźnik BMI) czy palenie tytoniu.
– Z metylacji DNA, procesu regulującego aktywność genów, możemy wyczytać informację o wpływie środowiska na organizm człowieka, np. czy pali papierosy, pije alkohol lub stosuje inne używki – wyjaśniła badaczka. Metylacja DNA działa jak pośrednik między środowiskiem a genami.
Zwróciła uwagę, że o ile DNA jest niezmienne, to metylację DNA można modyfikować, odwracać. – Jeżeli wiemy, że metylacja danego genu odpowiada za powstawanie zmarszczek, to możemy opracowywać interwencje, plany działania, które pozwolą ten proces opóźnić – powiedziała Pośpiech. Wyniki badań mogą być wykorzystane w medycynie prewencyjnej, dermatologii, ale także w przemyśle kosmetycznym. Ich praktyczne zastosowanie sprawdzą też specjaliści kryminalistyki i antropologii, m.in. w predykcji wieku i rekonstrukcji wyglądu twarzy.
Naukowczyni PUM pytana, czy badania epigenetyczne to krok do stworzenia eliksiru młodości, przyznała, że zgromadzony materiał jest bazą do przyszłych badań molekularnych, których celem może być opracowanie preparatów opóźniających starzenie.
Pośpiech podkreśliła, że w projekcie finansowanym (od 2019 r.) przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju uczestniczyli naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie, Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie, Centralnego Laboratorium Kryminalistycznego Policji w Warszawie, Uniwersytetu Łódzkiego i Akademii Wychowania Fizycznego w Katowicach.
W rozmowie z PAP Pośpiech zaznaczyła, że badania na wstępnym etapie objęły ponad 2 tysiące osób. Spośród nich zakwalifikowano ponad 700 do szczegółowych analiz. – Odsiewaliśmy osoby, które poddały się tzw. zabiegom upiększającym czy cierpiące na choroby przewlekłe – wyjaśniła.
Wyliczając przeprowadzone procedury (trójwymiarowe skany twarzy, analizy próbek krwi, pogłębione wywiady, wielkoskalowe dane genetyczne i epigenetyczne), Pośpiech zwróciła uwagę, że zbadano też, jak oceniają nasz wygląd inni. I obserwacje pokryły się z danymi epigenetycznymi.
– Przyśpieszone starzenie biologiczne mierzone zegarami epigenetycznymi korelowało z liczbą zmarszczek, fotostarzeniem skóry oraz starszym wiekiem twarzy ocenianym przez inne osoby – podsumowała naukowczyni.
Badania, którymi kieruje szczecińska specjalistka od epigenetyki, są kontynuowane w ramach projektu OPUS 27 finansowanego z Narodowego Centrum Nauki. Obecnie naukowcy prowadzą programy prozdrowotne dla osób z zespołem metabolicznym, gdzie sprawdzają wpływ diety przeciwzapalnej, treningu siłowo-aerobowego i suplementacji na starzenie biologiczne, metylację DNA, zdrowie metaboliczne i mikrobiom jelitowy, a także na kondycję skóry twarzy i wiek postrzegany twarzy. Projekt ten prowadzi PUM w Szczecinie wraz ze specjalistami z UJ i Akademii Kultury Fizycznej w Krakowie oraz AWF w Katowicach. (PAP)
Nauka w Polsce
tma/ bar/
