Ген старения: насколько взаимосвязана продолжительность жизни родителей и детей - «Наука»

Добавлено 06-авг-2023, 00:00 От Жанна

Проблема старения постоянно привлекает внимание исследователей. Ведь все хотят жить долго, счастливо, не болеть и выглядеть привлекательно.
"Исследования на близнецах показывают, что наследуемость продолжительности жизни составляет около 25%. Однако, когда исследовали продолжительность жизни детей и родителей, получили результат в 2 раза меньше — 12%. Причины этого несоответствия могут крыться как в различиях в методических подходах, так и во внешних факторах: понятно, что каждое поколение живёт в разных условиях, как минимум с разным уровнем развития медицинских технологий. С другой стороны, по оценкам ряда исследований, генетика объясняет порядка 25% различий в продолжительности жизни между людьми", — рассказывает «Российской газете» кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник MyGenetics (Национального центра генетических исследований) Ирина Колесникова.
По ее словам, генетический вклад становится более выражен с возрастом, и, что интересно, он серьезнее для мужчин, нежели для женщин.
"Так, если брать долгожителей, то у них вклад генетики, по данным исследований, достигает 33% у женщин, 48% у мужчин. И даже если влияние одного отдельного генетического варианта кажется небольшим, в целом совокупность генетических факторов может иметь существенный вес. Но решающее значение будут иметь именно ген-средовые взаимодействия — то есть то, как среда (в том числе наш образ жизни) влияет на гены и их реализацию, физиологические, фенотипические проявления (признаки). А вот здесь уже мы сами можем повлиять на то, как реализуется наш потенциал долгожителя (или риски, связанные с сокращением продолжительности жизни). Генетика предполагает, а мы — располагаем", — поясняет ученый.
Какие же гены могут влиять на продолжительность жизни? Этому было посвящено не одно исследование и даже мета-анализы этих исследований, рассказывает Ирина Колесникова. Она уточняет: в одном из них была подтверждена уже выявленная ранее связь вариантов гена АРОЕ с вероятностью снижения либо увеличения продолжительности жизни. Помимо АРОЕ, исследование выявило ещё несколько ассоциаций активности некоторых других (менее известных и исследованных) генов с продолжительностью жизни. Наконец, обнаружилась связь генетики долголетия с возрастом отца на момент смерти, ишемической болезнью сердца и процессами, связанными с сахарным диабетом 2 типа.
Так, одним из первых генов, провозглашенных геном долголетия еще в конце ушедшего столетия, был ген аполипопротеина Е — АРОЕ.
"Недавние исследования подтвердили, что наличие достаточно редкого аллеля Е2 значительно повышает шансы человека стать долгожителем, в то время как наличие аллеля Е4, известного фактора, ассоциированного с высоким риском развития болезни Альцгеймера, связано, напротив, с существенным снижением шансов человека прожить долго и в ясном уме. Это же показал описанный выше мета-анализ. Помимо АРОЕ, на продолжительность жизни могут оказывать влияния другие гены, связанные с липидным обменом, например, СЕТР, АРОС3, МТР", — поясняет эксперт.
Еще один интересный ген, по словам Колесниковой, — SIRT1, отвечающий за производство белка сиртуина.
"Описать его функции в двух словах сложно, поскольку он принимает участие в регуляции многих процессов, в частности, активности многих генов (например, семейства FOXO, об одном из членов которого мы поговорим ниже), активации тумор-супрессоров (белков, подавляющих образование и рост злокачественных опухолей), репарации и резистентности к окислительному стрессу, и других. Высокая активность этого гена, как оказалось, не только продлевает жизнь модельным животным, но и может быть протективным фактором по отношению к ряду заболеваний у нас с вами. И раз уж мы заговорили об окислительном стрессе и связанных с ним заболеваниях, нельзя не сказать о маргенцевой супероксид дисмутазе (ген SOD2). Этот фермент является одним из главных наших защитников от свободных радикалов и окислительного стресса, жизненно важным и необходимым. Инактивация гена SOD2 у модельных животных повышает окислительный стресс и сокращает продолжительность жизни. Показано, что нарушения гена, помимо повышения риска онкологических заболеваний, связаны с возрастными сердечно-сосудистыми и нейродегенеративными заболеваниями", — рассказывает ученый.
Также она упоминает параоксоназу, за которую отвечает ген PON1. Это — фермент системы детоксикации и антиоксидантной защиты, который осуществляет гидролиз и обезвреживание фосфорорганических пестицидов и некоторых лекарств. Кроме того, PON1 гидролизует гомоцистеин тиолактон, защищая белки от N-гомоцистеинилирования.
Также важно, что она снижает накопление перекисных липидов в ЛПНП, тем самым играя роль в поддержании сердечно-сосудистой системы и предотвращении развития атеросклероза и других сердечно-сосудистых заболеваний. Также существуют данные, указывающие на роль активности фермента и по крайней мере некоторых полиморфизмов PON1 в развитии болезни Альцгеймера (и онкологических заболеваний, кстати, тоже). Не удивительно, что этот ген также считается одним из тех, которые могут вносить вклад в продолжительность жизни.
Еще один «ген долголетия» — FOXO3. Он отвечает за производство транскрипционного фактора — белка, отвечающего за работу многих генов и поддержание нормальной, сбалансированной работы организма. Известно, например, что работа этого гена важна для сердечно-сосудистой системы, и активность этого гена способна продлевать жизнь благодаря поддержанию хорошего состояния и работы сосудов. Интересно также, что этот фактор, помимо прочего, связывает старение и сигнальный путь инсулина, то есть фактически — сахарный диабет.
"Из недавно обнаруженных стоит упомянуть также ген BPIFB4. Работа этого гена в поддержании нормальной жизнедеятельности и работы клеток и сосудов. Ген активен в незрелых и активно делящихся клетках. Недавние исследования обнаружили, что усиленная работа одного из вариантов этого гена приводит к защите носителя такого варианта от сердечно-сосудистых заболеваний, в основе которых лежит хроническое воспаление при старении", — добавляет Ирина Колесникова.

Проблема старения постоянно привлекает внимание исследователей. Ведь все хотят жить долго, счастливо, не болеть и выглядеть привлекательно. "Исследования на близнецах показывают, что наследуемость продолжительности жизни составляет около 25%. Однако, когда исследовали продолжительность жизни детей и родителей, получили результат в 2 раза меньше — 12%. Причины этого несоответствия могут крыться как в различиях в методических подходах, так и во внешних факторах: понятно, что каждое поколение живёт в разных условиях, как минимум с разным уровнем развития медицинских технологий. С другой стороны, по оценкам ряда исследований, генетика объясняет порядка 25% различий в продолжительности жизни между людьми", — рассказывает «Российской газете» кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник MyGenetics (Национального центра генетических исследований) Ирина Колесникова. По ее словам, генетический вклад становится более выражен с возрастом, и, что интересно, он серьезнее для мужчин, нежели для женщин. "Так, если брать долгожителей, то у них вклад генетики, по данным исследований, достигает 33% у женщин, 48% у мужчин. И даже если влияние одного отдельного генетического варианта кажется небольшим, в целом совокупность генетических факторов может иметь существенный вес. Но решающее значение будут иметь именно ген-средовые взаимодействия — то есть то, как среда (в том числе наш образ жизни) влияет на гены и их реализацию, физиологические, фенотипические проявления (признаки). А вот здесь уже мы сами можем повлиять на то, как реализуется наш потенциал долгожителя (или риски, связанные с сокращением продолжительности жизни). Генетика предполагает, а мы — располагаем", — поясняет ученый. Какие же гены могут влиять на продолжительность жизни? Этому было посвящено не одно исследование и даже мета-анализы этих исследований, рассказывает Ирина Колесникова. Она уточняет: в одном из них была подтверждена уже выявленная ранее связь вариантов гена АРОЕ с вероятностью снижения либо увеличения продолжительности жизни. Помимо АРОЕ, исследование выявило ещё несколько ассоциаций активности некоторых других (менее известных и исследованных) генов с продолжительностью жизни. Наконец, обнаружилась связь генетики долголетия с возрастом отца на момент смерти, ишемической болезнью сердца и процессами, связанными с сахарным диабетом 2 типа. Так, одним из первых генов, провозглашенных геном долголетия еще в конце ушедшего столетия, был ген аполипопротеина Е — АРОЕ. "Недавние исследования подтвердили, что наличие достаточно редкого аллеля Е2 значительно повышает шансы человека стать долгожителем, в то время как наличие аллеля Е4, известного фактора, ассоциированного с высоким риском развития болезни Альцгеймера, связано, напротив, с существенным снижением шансов человека прожить долго и в ясном уме. Это же показал описанный выше мета-анализ. Помимо АРОЕ, на продолжительность жизни могут оказывать влияния другие гены, связанные с липидным обменом, например, СЕТР, АРОС3, МТР", — поясняет эксперт. Еще один интересный ген, по словам Колесниковой, — SIRT1, отвечающий за производство белка сиртуина. "Описать его функции в двух словах сложно, поскольку он принимает участие в регуляции многих процессов, в частности, активности многих генов (например, семейства FOXO, об одном из членов которого мы поговорим ниже), активации тумор-супрессоров (белков, подавляющих образование и рост злокачественных опухолей), репарации и резистентности к окислительному стрессу, и других. Высокая активность этого гена, как оказалось, не только продлевает жизнь модельным животным, но и может быть протективным фактором по отношению к ряду заболеваний у нас с вами. И раз уж мы заговорили об окислительном стрессе и связанных с ним заболеваниях, нельзя не сказать о маргенцевой супероксид дисмутазе (ген SOD2). Этот фермент является одним из главных наших защитников от свободных радикалов и окислительного стресса, жизненно важным и необходимым. Инактивация гена SOD2 у модельных животных повышает окислительный стресс и сокращает продолжительность жизни. Показано, что нарушения гена, помимо повышения риска онкологических заболеваний, связаны с возрастными сердечно-сосудистыми и нейродегенеративными заболеваниями", — рассказывает ученый. Также она упоминает параоксоназу, за которую отвечает ген PON1. Это — фермент системы детоксикации и антиоксидантной защиты, который осуществляет гидролиз и обезвреживание фосфорорганических пестицидов и некоторых лекарств. Кроме того, PON1 гидролизует гомоцистеин тиолактон, защищая белки от N-гомоцистеинилирования. Также важно, что она снижает накопление перекисных липидов в ЛПНП, тем самым играя роль в поддержании сердечно-сосудистой системы и предотвращении развития атеросклероза и других сердечно-сосудистых заболеваний. Также существуют данные, указывающие на роль активности фермента и по крайней мере некоторых полиморфизмов PON1 в развитии болезни Альцгеймера (и онкологических заболеваний, кстати, тоже). Не удивительно, что этот ген также считается одним из тех, которые могут вносить вклад в продолжительность жизни. Еще один «ген долголетия» — FOXO3. Он отвечает за производство транскрипционного фактора — белка, отвечающего за работу многих генов и поддержание нормальной, сбалансированной работы организма. Известно, например, что работа этого гена важна для сердечно-сосудистой системы, и активность этого гена способна продлевать жизнь благодаря поддержанию хорошего состояния и работы сосудов. Интересно также, что этот фактор, помимо прочего, связывает старение и сигнальный путь инсулина, то есть фактически — сахарный диабет. "Из недавно обнаруженных стоит упомянуть также ген BPIFB4. Работа этого гена в поддержании нормальной жизнедеятельности и работы клеток и сосудов. Ген активен в незрелых и активно делящихся клетках. Недавние исследования обнаружили, что усиленная работа одного из вариантов этого гена приводит к защите носителя такого варианта от сердечно-сосудистых заболеваний, в основе которых лежит хроническое воспаление при старении", — добавляет Ирина Колесникова.

0 0