L'epigenetica è uno dei campi di ricerca più interessanti. In passato si pensava che tutto fosse nei geni, Oggi sappiamo che solo circa il 20% è ereditato direttamente e il restante 80% della nostra durata di vita è determinato da cambiamenti epigenetici.
Un adulto medio è costituito da un numero immenso di cellule, circa 100.000.000.000.000. A parte poche eccezioni, come i globuli rossi maturi, tutte queste cellule hanno un nucleo in cui è situato il genoma umano. Conosciamo già questo termine dal primo segno distintivo dell'invecchiamento: il instabilità genomica. Di conseguenza, il genoma è un termine che descrive semplicemente la totalità delle informazioni ereditarie di un individuo. Si tratta di informazioni per la produzione di proteine che determinano e modificano l'aspetto del corpo.
Quindi a cosa serve l'epigenetica? In parole povere, l'epigenetica determina quali informazioni vengono lette e quali no.. Vi mostreremo qui quali effetti può avere l'epigenetica e cosa c'entrano i cambiamenti epigenetici con l'età.
A cosa serve l'epigenetica?
Ogni cellula contiene le stesse informazioni genetiche. Come è possibile che alcune cellule diventino cellule muscolari e altre cellule della pelle? La risposta è nascosta nel nucleo della cellula.
Noi esseri umani non abbiamo solo un genoma, ma anche un epigenoma. L'epigenoma è un insieme di cambiamenti chimici nel DNA che funziona essenzialmente come un interruttore. Molti geni presentano questo tipo di interruttore. Se l'interruttore è su ON, il gene viene "espresso", ovvero il progetto viene messo in atto e viene prodotta la proteina desiderata. Se il gene è disattivato (OFF), è considerato silente e non viene prodotta alcuna proteina.
Forse per una migliore illustrazione. Immagina che il tuo DNA sia il testo di un libro. Ma non si legge mai l'intero libro, perché è troppo lungo, ma solo alcune parti. Per aiutarti a ricordare quali sezioni vuoi leggere, hai attaccato dei piccoli Post-It all'inizio e alla fine del brano di testo. Questi Post-it sono i tuoi marcatori epigenetici.
Dal punto di vista chimico, sono siti metilati sul DNA. Non modificano il DNA in sé, ma stabiliscono quali sezioni vengono lette e quali no. Per rendere le cose ancora più complicate: I passaggi cambiano nella tua vita. A volte vengono letti passaggi di un capitolo e a volte passaggi dell'altro capitolo. Dipende anche dalla cellula che si osserva.
Lo sapevate? L'epigenetica viene utilizzata al età biologica mangiare. Utilizzando le proteine presenti nelle cellule delle guance e algoritmi moderni, è ora possibile calcolare con una certa precisione l'età di una cellula del corpo rispetto alla sua età cronologica. Questa è esattamente la tecnologia che utilizziamo nel nostro Test epiproteomico per l'uso.
La diversità dei geni
Ogni gene contiene il progetto per una o più proteine. Ciò è reso possibile da un processo chiamato “splicing alternativoCiò significa che non tutte le informazioni contenute in un gene vengono sempre lette o utilizzate, ma per alcune proteine solo alcune di esse.
Di conseguenza, il numero di proteine supera significativamente il numero di geni: se la scienza oggi presuppone Da 20.000 a 25.000 geni umani fuori, il Il numero di proteine negli esseri umani è compreso tra 80.000 e 400.000 apprezzato. Attualmente è difficile fare affermazioni più precise perché la ricerca è ancora lontana dal decifrare tutte le proteine.
In questo contesto, uno sviluppo rivoluzionario dell'azienda DeepMind sarà sicuramente d'aiuto. Hanno sviluppato un software con l'ausilio di una rete neurale chiamata AlphaFold in grado di predire la struttura tridimensionale delle proteine.
Il ruolo della fissazione epigenetica
Il ruolo della fissazione epigenetica
Epigenetica, anche fissazione epigenetica O imprinting epigenetico è la ragione perché diversi tipi di cellule si sviluppano da cellule con le stesse condizioni. Hanno tutti lo stesso genoma, ma epigenomi diversi che indicano loro quali proteine devono essere prodotte e che tipo di cellule dovranno essere in definitiva.
Inoltre, l'epigenetica è, almeno secondo le ricerche attuali, in parte ereditaria. La ricerca sull'epigenetica è ancora un campo relativamente giovane, ma sta già producendo alcuni risultati entusiasmanti.
Lo sapevate? Ora che abbiamo scoperto che possiamo determinare l'età biologica con l'aiuto dei cambiamenti epigenetici, resta da capire come possiamo influenzare questo processo. Accanto a sport E Veloce Esistono anche alcune molecole che possono aiutarci a ridurre la nostra età biologica. In prima linea c'è Calcio alfachetoglutarato (Ca-AKG). Negli studi sull'uomo, è stato in grado di ridurre l'età biologica ridurre fino a 7 anni! Inoltre, aiuta la costruzione di muscoli e ossa e supporta il nostro Mitocondri.
La combinazione con il calcio garantisce una migliore biodisponibilità dell'AKG nell'organismo.
L'epigenetica è in parte responsabile dell'epidemia di obesità?
Secondo i dati dell’OMS, il tasso di persone in sovrappeso è triplicato dal 1975. In tutto il mondo, Nel 2016 1,9 miliardi di persone erano in sovrappeso sono stati.
L'obesità, in particolare quella grave con elevato contenuto di grasso viscerale, rappresenta un rischio per molte malattie legate all'età, come il diabete mellito e le malattie cardiovascolari.
Ma da dove deriva questo forte aumento dell'obesità? Gran parte è causata da cattive abitudini alimentari e da troppo poco esercizio fisico, ma anche l'epigenetica ha una mano in questo.
Diversi esperimenti condotti sugli animali suggeriscono che i figli di genitori sovrappeso ereditano modelli epigenetici che li predispongono ad aumentare di peso più rapidamente. Il punto importante degli esperimenti era: Spesso non è la genetica ereditata, ma il modello epigenetico ereditato.
La buona notizia, tuttavia, è che è possibile interrompere questo schema, ad esempio sostituendo i marcatori epigenetici dannosi con altri nuovi e più benefici attraverso una corretta alimentazione. Sono tuttavia necessarie ulteriori ricerche per stabilire con esattezza come ciò possa accadere negli esseri umani.
Cambiamenti epigenetici e invecchiamento
Contrariamente al rigido modello di DNA del genoma, l'epigenoma cambia nel corso della vita. I cambiamenti si verificano, ad esempio, durante lo sviluppo fisiologico, ma anche fattori ambientali come lo stress, la malattia o l'alimentazione hanno un impatto e non tutti i cambiamenti sono per il meglio.
I cambiamenti sono causati da meccanismi epigenetici diversi. Questa complessità è anche la ragione per cui concentriamo la nostra attenzione su un solo, ma importantissimo, meccanismo epigenetico: Metilazione del DNA.
Con questa parola straniera si intende il trasferimento di molecole chimiche speciali, i gruppi metilici, al DNA. Per motivi di chiarezza ometteremo le restanti sottigliezze chimiche. Come risultato dell'attaccamento di questi gruppi chimici, l'architettura del DNA cambia. Mentre nella costruzione di una casa la stabilità viene a mancare, nel caso del DNA le proteine possono essere lette solo in forma modificata. Torniamo alla nostra analogia iniziale. Le metilazioni del DNA sono i post-it colorati che ti dicono se vuoi leggere o meno il testo dietro di essi.
Le reazioni chimiche nell'organismo e quindi anche il trasferimento di gruppi metilici richiedono solitamente la presenza di enzimi, poiché questi creano le condizioni ottimali. Di conseguenza, anche qui sono necessari gli enzimi, i cosiddetti DNA metiltransferasi (Enzimi che trasferiscono i gruppi metilici al DNA). Cosa c'entra questo input piuttosto complicato con l'invecchiamento?
Studi recenti hanno dimostrato che col passare del tempo, sempre più gruppi metilici si legano al DNA. I cambiamenti epigenetici aumentano quindi con l’età – un fatto che Orologio Horvath sfrutta.
Progeria e metilazione del DNA
Ricordiamo che la progeria è un gruppo di malattie caratterizzate da un tasso di invecchiamento notevolmente aumentato (fino a 10 volte). Ad esempio, è possibile che una bambina di dieci anni affetta da progeria abbia un'età biologica di 70 anni. Puoi trovare maggiori dettagli sulla progeria nel primo Hallmark of Aging, il instabilità genomica.
In queste persone e anche nei topi colpiti, i ricercatori hanno trovato in gran parte modelli di metilazione simili a quelli degli individui sani di età avanzata. Esiste già una correlazione tra la metilazione del DNA e l'età. Mancano ancora prove sperimentali dirette che dimostrino che la durata della vita di un organismo possa essere prolungata modificando i modelli di metilazione del DNA.
metilazione del DNA
Cambiamenti epigenetici – prospettive
A differenza delle mutazioni del DNA, i cambiamenti epigenetici sono reversibili. Sulla base di questo fatto, si aprono opportunità per lo sviluppo di nuovi trattamenti per la longevità. Tutte le attuali prove scientifiche suggeriscono che la comprensione e la manipolazione dell'epigenoma potrebbero rivelarsi promettenti nel migliorare le patologie legate all'età. Ciò è indissolubilmente legato all'estensione della durata della vita in buona salute.
Tuttavia, se si considera l’enorme complessità dell’epigenetica da un lato e lo stato attuale della ricerca dall’altro, ci si rende conto che che gli sforzi, soprattutto per quanto riguarda gli esseri umani, sono ancora agli inizi. Nei prossimi anni e decenni si scoprirà in che misura da ciò si potranno trarre spunti concreti per la prevenzione e la lotta all'invecchiamento. Dopotutto, la ricerca non è una strada a senso unico verso il successo, ma sicuramente verso la comprensione e l'illuminazione.
Il prossimo articolo di questa serie tratterà il quarto segno distintivo dell'invecchiamento: Perdita di proteostasi.
