Pionierskie badania nad znaczeniem genów i metylacji DNA w biologicznym starzeniu się człowieka przeprowadził interdyscyplinarny zespół badaczy z Krakowa, Szczecina, Warszawy, Łodzi i Katowic. Uzyskane wyniki mają istotne znaczenie dla dermatologii, przemysłu kosmetycznego, medycyny prewencyjnej, a także… kryminalistyki.
Tempo starzenia biologicznego jest silnie zróżnicowane u ludzi, a jednym z najbardziej widocznych objawów starzenia się są zmarszczki twarzy. Osoby w tym samym wieku chronologicznym mogą znacząco różnić się wyglądem twarzy i być postrzegane jako młodsze lub starsze. Stan skóry jest uznawany za wiarygodny wskaźnik starzenia biologicznego i może stanowić doskonały model do analiz ogólnych procesów starzenia.
Dyskusja nad znaczeniem genów i środowiska w formowaniu cech fenotypowych należy do fundamentalnych zagadnień współczesnej biologii. Ponieważ metylacja DNA jako istotny element epigenetycznej regulacji ekspresji genów przechowuje informację o wpływie środowiska na organizm człowieka, może stanowić istotne uzupełnienie badań genetycznych i uchwycenie znaczenia stylu życia na fenotyp, w tym procesy starzenia organizmu.
Interdyscyplinarny zespół badaczy z kilku ośrodków naukowych przeprowadził pionierskie i pierwsze tak kompleksowe badanie w kierunku poznania zależności pomiędzy stylem życia, zmiennością genetyczną, metylacją DNA a szerokim spektrum cech starzenia się skóry twarzy. Analiza trójwymiarowych skanów twarzy oraz wielkoskalowych danych genetycznych i epigenetycznych zebranych dla 735 osób z populacji polskiej pozwoliła na lepsze poznanie czynników determinujących tempo starzenia się wyglądu.
Wyniki wskazują na interakcję czynników genetycznych i epigenetycznych w procesie starzenia się skóry i dostarczają dowodów na wpływ stylu życia na tempo starzenia się wypisane na naszych twarzach. Badacze zidentyfikowali nowe geny, m.in. EDAR i NRG1, których metylacja DNA wiązała się z powstawaniem zmarszczek. Z uzyskanych danych wynika, że starzenie się skóry twarzy pozostaje nie tylko pod kontrolą genów, ale jest również związane z czynnikami środowiskowymi, takimi jak poziom wykształcenia, status społeczno-ekonomiczny, aktywność fizyczna, stres, BMI czy palenie tytoniu. Co istotne, naukowcy pokazali, że przyspieszone starzenie biologiczne mierzone zegarami epigenetycznymi korelowało z ilością zmarszczek, fotostarzeniem skóry oraz starszym wiekiem twarzy ocenianym przez innych. Uzasadnione jest zatem stosowanie zegarów epigenetycznych w ocenie stanu dermatologicznego i planowaniu ewentualnych interwencji mających na celu ograniczenie tempa starzenia.
Otrzymane wyniki mają istotne znaczenie dla dermatologii, przemysłu kosmetycznego oraz medycyny prewencyjnej. Co więcej, mogą znaleźć praktyczne zastosowanie w kryminalistyce i antropologii, m.in. w predykcji wieku i rekonstrukcji wyglądu twarzy.
Co ciekawe, gen ZC3H4, dla którego wykazano związek z postrzeganym wiekiem twarzy, niedawno został w innym badaniu zidentyfikowany jako gen kluczowy dla utrzymania stabilności genomu. Utrzymanie integralności genomu jest niezbędne dla homeostazy komórkowej i zapobiegania przedwczesnej śmierci komórek lub transformacji nowotworowej.
Badanie zostało przeprowadzone przez interdyscyplinarny zespół badaczy m.in. z Uniwersytetu Jagiellońskiego, Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie, Centralnego Laboratorium Kryminalistycznego Policji w Warszawie, Uniwersytetu Łódzkiego, Akademii Wychowania Fizycznego w Katowicach i Akademii Kultury Fizycznej w Krakowie. Wyniki opublikowano na stronie link.springer.com.
Łukasz Wspaniały, źródło: UJ