Новое исследование Университета Джона Хопкинса предполагает, что количество митохондриальной ДНК (мтДНК), обнаруженной в крови людей, напрямую связано с тем, насколько они хрупки с медицинской точки зрения. Эта ДНК может оказаться полезным предиктором общего риска слабости и смерти от любой причины за 10-15 лет до появления симптомов.
Исследователи говорят, что их результаты способствуют научному пониманию старения и могут привести к тесту, который может помочь выявить людей из группы риска, физическая форма которых может быть улучшена с помощью лекарств или изменения образа жизни. Резюме исследования было опубликовано в Интернете в декабре. 4 в журнале молекулярной медицины.
"Мы еще не знаем достаточно, чтобы сказать, являются ли отношения корреляционными или причинно-следственными," говорит Дэн Аркинг, доктор философии.D., доцент генетической медицины. "Но в любом случае митохондриальная ДНК может быть очень полезным биомаркером в области старения."
Митохондрии – это структуры внутри клеток, которые часто называют "электростанции" потому что они генерируют большую часть энергии клеток. В отличие от других клеточных структур, они содержат свою собственную ДНК, отдельную от той, что заключена в ядре, в виде от двух до 10 маленьких круглых хромосом, которые кодируют 37 генов, необходимых для митохондриальной функции. На клетку приходится от 10 до тысяч митохондрий, в зависимости от энергетических потребностей клетки.
Предыдущее исследование лаборатории Аркинга связывало генетические различия в мтДНК с повышенной хрупкостью и снижением мышечной силы у пожилых людей. С медицинской точки зрения, слабость относится к хорошо известному набору симптомов старения, которые включают слабость, снижение энергии, снижение уровня активности и потерю веса. Чтобы дополнительно проверить эту связь, команда Аркинга проанализировала количество мтДНК в образцах крови, собранных для двух крупных исследований на людях, которые начались в конце 1980-х годов, и отслеживала состояние здоровья людей в течение 10-20 лет.
После подсчета количества мтДНК в каждом образце по отношению к количеству ядерной ДНК, команда изучила показатели хрупкости и состояния здоровья, собранные у участников исследований с течением времени.
В среднем, говорит Аркинг, у субъектов, которые соответствовали критериям слабости, было на 9 процентов меньше мтДНК, чем у участников, не являющихся участниками. И, если сгруппировать по количеству мтДНК, белые участники из нижней пятой части исследуемой популяции были на 31 процент более уязвимыми, чем участники из верхней пятой части.
"Интуитивно понятно, что снижение количества мтДНК связано с плохими последствиями для здоровья," говорит Аркинг. "С возрастом наши запасы энергии уменьшаются, и мы становимся более восприимчивыми ко всем видам проблем со здоровьем и болезней."
Исследователи также проанализировали возраст, в котором умерли участники. В одном из исследований высокие уровни мтДНК соответствовали медиане 2.1 дополнительный год жизни по сравнению с теми, у кого самый низкий уровень мтДНК.
Используя данные обоих исследований, команда обнаружила, что люди с уровнями мтДНК в нижней пятой части населения имели на 47 процентов больше шансов умереть от любой причины в течение периода исследования, чем те, кто находился в верхней пятой части. Они также обнаружили, что у женщин в среднем на 21% больше мтДНК, чем у мужчин. По словам Аркинга, это может сыграть небольшую роль в том, почему женщины в среднем живут на два-четыре года дольше мужчин.
Аркинг говорит, что исследовательская группа хотела бы брать повторные пробы крови у людей в течение нескольких лет, чтобы узнать, уменьшаются ли уровни мтДНК с течением времени и насколько. В текущем исследовании исследователи увидели, что в среднем по населению увеличение возраста на 10 лет соответствовало 2.На 5 процентов меньше мтДНК.
Авторы говорят, что они надеются, что тесты на мтДНК могут выявить людей с риском дряхлости за 10-15 лет до того, как они начнут испытывать симптомы, чтобы врачи могли назначить силовые тренировки или другие вмешательства. Если показано, что низкое количество митохондрий вызывает или способствует хрупкости, команда может использовать свой простой тест на выращенных в лаборатории клетках, чтобы оценить эффективность новых лекарств для увеличения количества митохондрий.