Zoufälleg cellulär Verännerunge spillen eng vital Roll an der Liewensdauer iwwer d'Genetik an d'Ëmwelt

En neie Modell vun Alterung berücksichtegt net nëmmen d'Genetik an d'Ëmweltbelaaschtung, awer och déi kleng Ännerungen, déi zoufälleg um celluläre Niveau optrieden.

Den Universitéitsprofesser Caleb Finch huet den "Tripartite Phenotype of Aging" agefouert als en neie konzeptuellen Modell deen adresséiert firwat d'Liewensdauer sou vill variéiert, souguer ënner mënschlechen identeschen Zwillingen déi déiselwecht Genen deelen. Nëmmen ongeféier 10 bis 35 Prozent vun der Liewensdauer kënnen op Genen verfollegt ginn, déi vun eisen Elteren ierflecher sinn, Finch ernimmt.

Finch huet de Pabeier geschriwwen, deen de Modell mat engem vu senge fréiere Graduéierter virstellt, Amin Haghani, dee seng Doktorat an der Biologie vum Aging vun der USC Leonard Davis School am Joer 2020 krut an elo e Postdoktoral Fuerscher bei UCLA ass. Am Artikel, si proposéieren datt d'limitéiert Ierfgroussheet vun alternd Musteren an d'Liewensdauer bei de Mënschen e Resultat vun der Gen-Ëmweltinteraktioun ass, zesumme mat stochastesche, oder Chance, Variatiounen an den Zellen vum Kierper. Dës zoufälleg Ännerunge kënne cellulär Ännerungen enthalen déi wärend der Entwécklung geschéien, molekulare Schued, dee méi spéit am Liewen optrieden, a méi.

Mir wollten eng konzeptuell Kaart an eng nei Terminologie aféieren, déi e méi verständlecht Verständnis motivéiere wat d'Begrenzunge vu geneteschen Determinanten am Alter sinn, wéi wichteg et ass d'genetesch Varianz a Bezuch op d'Ëmwelt ze berücksichtegen, an enthält dëst neit Domain vu stochastesche Variatiounen, déi ganz gutt vu verschiddene Felder unerkannt ass. Et ass net wierklech an e formelle Kontext gesat ginn an deem de komplette Package diskutéiert ka ginn, an dat ass wat ech hoffen eisen Artikel erreecht. "

Caleb Finch, ARCO/William F. Kieschnick Stull an der Neurobiologie vum Aging an der USC Leonard Davis School

Erweidert op der Exposome

Den neie Modell ass eng natierlech Verlängerung vun der Iddi vum Exposom, déi fir d'éischt vum Kriibsepidemiologist Christopher Paul Wild am Joer 2005 virgeschloe gouf fir d'Opmierksamkeet op d'Notzung fir méi Donnéeën iwwer Liewensdauer Belaaschtung fir Ëmweltkarzinogenen ze zéien. D'Exposome Konzept illustréiert wéi extern Faktoren, rangéiert vu Loftverschmotzung a sozioökonomesche Status bis individuell Diät an Trainingsmuster, interagéiert mat endogenen, oder intern, Faktore wéi de Kierpermikrobiom a Fettablagerungen.

D'Exposome ass elo e Mainstream Modell, fréier Charakteriséierunge vun Ëmweltfaktoren iwwerschloen als Risiko "een nom aneren" beaflossen. Finch huet virdru mam Exposome Konzept mat der Aféierung vum Alzheimer Krankheet Exposome erweidert. De Gero-Exposome betruecht elo wéi Genen an d'Ëmwelt iwwer d'Liewensdauer interagéieren fir ze formen wéi mir al ginn.

Den neie Modell illustréiert datt Zell-fir-Zell Variatiounen am Genausdrock, Variatiounen, déi sech während der Entwécklung entstinn, zoufälleg Mutatiounen, an epigenetesch Verännerungen - Genen "auszeschalten" oder "op" maachen - solle explizit ugesi ginn ausser traditionell genetesch oder Ëmweltfuerschung betreffend Alterung, Sot de Finch. Méi detailléiert Studie iwwer dës Chanceprozesser gouf duerch modernste Fuerschungstechnike aktivéiert, inklusiv d'Studie vun der Gentranskriptioun bannent eenzel Zellen souwéi ChIP-Sequencing, wat kann illustréieren wéi eenzel Proteine ​​mat DNA interagéieren.

Effekter vum Fall op d'Gesondheet

Am Pabeier, Finch an Haghani hunn e puer Beispiller diskutéiert wéi d'Risike vun altersbedéngter Krankheet schlecht vun DNA eleng virausgesot ginn awer staark beaflosst ginn vun Ëmweltbelaaschtungen souwéi der Zäit an der Dauer vun der Beliichtung, abegraff wärend der Entwécklung oder am Laf vun Joerzéngten.

Ee bekannte Beispill vun engem Gen dat mam erhéicht Alzheimer Risiko assoziéiert ass ApoE-4; awer, den ApoE-4 Gen ze hunn heescht net definitiv datt een Alzheimer kritt. Studien a béid Mais a Mënschen hu gewisen datt ApoE-4 a Cluster vu verwandte Genen interagéieren mat Beliichtungen wéi Loftverschmotzung oder Zigarettendamp fir de Risiko ze beaflossen, an Alzheimer Patienten weisen och Differenzen an hirer Epigenetik am Verglach mat Individuen ouni d'Krankheet.

Hien huet derbäigesat datt d'Iddi vun der Ëmweltbelaaschtung méi wäit ka strecken wéi vill Leit et erwaarden. D'Krankheetsexpositioun fréier am Liewen kann d'Gesondheetsrisiken spéider am Liewen beaflossen - an iwwer Generatiounen.

"D'Ëmwelt, op déi mir ausgesat sinn, geet zréck bei eis Groussmammen, well d'Ee, aus deem mir koumen, an den Eierstécker vun eiser Mamm war zur Zäit vun hirer Gebuert, "huet hien erkläert." Also dat heescht, a mengem Fall, well meng Groussmamm 1878 gebuer gouf, Ech kéint ganz gutt e puer Spure vum 19. Joerhonnert Ëmfeld droen, déi vill méi grouss Belaaschtung fir infektiiv Krankheet abegraff well et keng Antibiotike waren. "

Finch sot datt hien hofft de méi ëmfaassende Modell wéi Genen, Ëmwelt, a zoufälleg Variatiounen iwwer Zäit interagéieren fir d'Alterung ze beaflossen prompt eng nei Diskussioun iwwer wat dat séier entwéckelend Feld vun der Präzisiounsmedizin berécksiichtegt muss fir e gesonde Alterung ze förderen.

"Ech mengen datt et eng vill méi grouss Unerkennung gëtt fir d'individuell Mustere vum Alterung ze verstoen, "sot hien." Mir kënnen et nëmme bis zu engem gewësse Punkt definéieren andeems mir d'genetesch Risiken kennen; mir mussen e méi verständlecht Verständnis vun de Liewensdauer Beliichtungen hunn, Ëmfeld a Liewensweis vun engem Individuum fir e bessert Verständnis vum genetesche Risiko fir bestëmmte Krankheeten ze hunn. "

• Konstruéiert Maus Intestine Chip Plattform kann hëllefen Host-Mikrobiom Interaktiounen ze studéieren
• Den UMass Amherst Fuerscher fokusséiert op d'Verstoe vu fundamentalen Aspekter vum Hännmikrobiom