#ВеликаяДепрессия #старение #эпигеном #news

Великая депрессия оставила след в человеческом эпигеноме

Самый большой и длительный спад экономики США, переросший в мировой экономический кризис, отразился на старении людей, которым тогда только предстояло родиться. Ученые обнаружили, что клетки тех, кто был зачат во время Великой депрессии, которая продолжалась с 1929 по 1939 годы и оставила безработным около четверти работоспособного населения США, имеют признаки ускоренного старения. Авторы исследования, опубликованного в ноябрьском номере Proceedings of the National Academy of Sciences, обнаружили эти признаки в эпигеноме клеток – наборе химических меток, прикрепленных к ДНК и определяющих, когда, где и как должны активироваться гены в каждой клетке организма. Выявленная авторами картина распределения этих меток может отражать более высокую частоту возникновения хронических заболеваний и вероятность преждевременной смерти.

Результаты этого исследования согласуются с уже имеющимися данными о том, что стресс и голод на ранних стадиях развития организма формируют здоровье человека на десятилетия вперед. Так, в 2008 году было установлено, что люди, зачатые во время голода, наступившего из-за блокады Нидерландов в конце Второй мировой войны, по эпигенетическим маркерам значительно отличались от своих родных братьев и сестер, рожденных в другое время. У родившихся во время голодной зимы 1944 года голландцев была отмечена повышенная частота развития метаболических заболеваний в поздние годы жизни, что навело ученых на мысль о том, что недостаток питания на ранних стадиях развития навсегда отразился на том, как организм этих людей усваивает пищу. Исследования на животных показали, что воздействие токсичных веществ, стресс и недоедание вызывают эпигенетические изменения, которые затрагивают все – от цвета шерсти до развития головного мозга.

Сопоставив известные маркеры старения у 800 американцев, родившихся в 1930-е годы, авторы нового исследования, которым руководила Лорен Шмитц (Lauren Schmitz), экономист из Университета Висконсин-Мэдисон (University of Wisconsin–Madison), увидели различия в зависимости от того, в каком штате родился и вырос человек. Старение организма определяли по нескольким эпигенетическим часам, и наиболее выраженным оно оказалось в тех штатах, где рецессия была сильнее. Распределение эпигенетических меток старения коррелировало с уровнями безработицы и падения доходов. «Неясно, что именно – диета, стресс или какой-то другой фактор – ускорили старение», цитирует популяционного генетика Айнаш Чильдебаеву из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге, Nature News. Тем не менее, по ее словам, такого рода исследования очень важны, потому что они обращают внимание на то, что обстоятельства ранних стадий развития организма имеют значение для здоровья в пожилом возрасте.

Эпигенетические манипуляции могут ускорить или обратить старение у мышей – информационная теория старения получила экспериментальное подтверждение

Клетки млекопитающих по мере старения накапливают различные эпигенетические характерные особенности, к примеру, у них изменяется рисунок метилирования ДНК, то есть распределения по цепочке молекулы наследственности связываемых с ней маленьких групп атомов, которые называются метильными группами. (Метильная группа состоит из одного атома углерода и трех атомов водорода).

До сих пор оставалось неясным, является ли изменение картины метилирования причиной или следствием старения, сама идея связи старения с накоплением эпигенетических изменений получила название информационной теории старения. Ее автор – известный генетик и исследователь механизмов старения Дэвид Синклер из Гарвардской медицинской школы.

Исследование, опубликованное под его руководством группой авторов в январском номере журнала Cell, позволяет предполагать, что эпигенетические изменения сами по себе ускоряют молекулярное, физиологическое и нейрокогнитивное старение мышей и что этот процесс запускается в ответ на повреждение ДНК, называемое двунитевым разрывом.

Активируя специфические гены, особенно важные в период развития млекопитающих, ученые смогли восстановить эпигенетический ландшафт, нарушенный в процессе починки поврежденной ДНК, в модельных стареющих мышах, в результате чего у грызунов появились признаки омоложения, сообщает The Scientist.

Для проверки информационной теории старения Синклер с коллегами вывели генетически измененную линию мышей, у которых под воздействием определенного препарата начинает производиться фермент, разрезающий ДНК в 20 местах генома. Благодаря природному механизму репарации ДНК целостность двойной нити ДНК восстанавливается, но, согласно теории Синклера, при этом должно происходить нарушение картины метилирования ДНК, которое сказывается на активности генов.

Действительно, эпигенетический рисунок у подопытных трансгенных мышей изменился и стал похож на эпигеном старых грызунов, при этом ухудшилось состояние их здоровья. В течение нескольких недель они облезли, а оставшаяся шерсть утратила пигмент. Через несколько месяцев появились множественные признаки старения. Но затем ученые внесли мышам генный препарат, который называется коктейль Яманаки и представляет собой гены белков, которые, как показал впервые Нобелевский лауреат Синья Яманака, вызывают превращение взрослых клеток в подобие стволовых эмбриональных клеток. Анализ мышечной ткани, почек и глазной сетчатки показал, что часть эпигенетических изменений, вызванных повреждением ДНК, удалось обратить. По словам Синклера, это означает, что возраст млекопитающих «можно по желанию сдвигать туда и обратно».

#старение #эпигеном #коктейльЯманаки #news