jueves, 13 de abril de 2017

Funcionamiento del reloj epigenetico

¿Cómo funciona el reloj epigenética? Y es posible cambiar la velocidad de relojería?
Imagen cortesía del Instituto Babraham: Crédito
El envejecimiento en los seres humanos (y animales) puede ser visto como ya sea un proceso inevitable de desgaste y desgarro o como un programa biológica inherente por el cual es más o menos predeterminada de la vida útil de cada especie. La investigación reciente ha demostrado que la metilación del ADN, una modificación epigenética que altera la forma en que se lee y se expresó sin alterar la secuencia subyacente, puede mostrar cambios relacionados con la edad de ADN. Un subconjunto de estas modificaciones son tan precisa que la edad cronológica en los seres humanos puede predecirse +/- 3,6 años a partir de cualquier tejido o fluido en el cuerpo (Horvath S. 2013). Esto es, con mucho, el mejor biomarcador de edad disponible y se conoce como el reloj epigenética. Curiosamente, el análisis de la metilación de ADN también puede proporcionar información sobre la edad biológica, que es una medida de cuán bien funciona su cuerpo en comparación con su edad cronológica. Por ejemplo, las personas que sufren de la enfermedad de hígado graso tienen un reloj más rápido, mientras que los centenarios tienen un reloj más lento.
Pero, ¿cómo funciona este reloj epigenética? Y es posible cambiar la velocidad de relojería? Los investigadores del Instituto Babraham y el Instituto Europeo de Bioinformática ahora han identificado una epigenética del ratón de envejecimiento reloj. Este trabajo, publicado hoy en Genome Biology, muestra que los cambios en la metilación del ADN en 329 sitios en el genoma son predictivos de edad en el ratón con una precisión de +/- 3,3 semanas. Teniendo en cuenta que los seres humanos viven a aproximadamente 85 años y ratones a 3 años, la precisión del ratón y relojes humanos (mejor que 5%) son sorprendentemente similares.
Usando el modelo de ratón, los investigadores también mostraron que las intervenciones de estilo de vida se sabe que reduce la vida útil aceleraron el reloj. Por ejemplo, la eliminación de los ovarios de ratones hembra acelera el reloj, algo que también se observa en la menopausia precoz en las mujeres. Y curiosamente una dieta alta en grasas que sabemos que es perjudicial para la salud humana también acelera el reloj del envejecimiento. Sorprendentemente, los investigadores fueron capaces de detectar cambios en el reloj epigenética incluso a 9 semanas de edad, teniendo en cuenta que la vida útil de un ratón puede ser fácilmente más de 3 años, lo que representa una reducción masiva en el tiempo y costo que los investigadores creer que va a acelerar los descubrimientos futuros de envejecimiento.
Tom Stubbs, estudiante de doctorado en el grupo Reik en el Instituto Babraham y autor principal del artículo, dijo: "La identificación de un reloj de envejecimiento epigenético humano ha sido un gran avance en el campo del envejecimiento Sin embargo, con este hallazgo se produjo un número de. preguntas acerca de su conservación, su mecanismo y su función. Nuestro descubrimiento de un epigenética del ratón de envejecimiento reloj es emocionante porque sugiere que este reloj epigenética puede ser una característica fundamental y conservada de envejecimiento de los mamíferos. es importante destacar que hemos demostrado que podemos detectar cambios en la tasa de relojería en respuesta a los cambios, como la dieta, por lo tanto, en el futuro seremos capaces de determinar el mecanismo y el funcionamiento de este reloj epigenética y utilizarla para mejorar la salud humana ".
El Dr. Marc Jan Bonder, investigador postdoctoral en el Instituto Europeo de Bioinformática, añade: "La disección del mecanismo epigenético de este ratón de envejecimiento reloj dará información valiosa sobre el proceso de envejecimiento y cómo puede ser manipulado en un entorno humano para mejorar la duración de la salud."
Con más estudios, los científicos serán capaces de comprender el funcionamiento mecanicistas interiores de un reloj de este tipo (por ejemplo, utilizando el conocimiento acerca de enzimas que regulan la metilación del ADN en el genoma) y cambiar su tasa de relojería en el modelo de ratón. Esto revelará si el reloj está implicado causalmente en el envejecimiento, o si se trata de una lectura de salida de otros procesos fisiológicos subyacentes. Estos estudios también sugieren enfoques para dar cuerda al reloj del envejecimiento posterior con el fin de rejuvenecer los tejidos o incluso un organismo completo.
El profesor Wolf Reik, Jefe del Programa de Epigenética en el Instituto Babraham, dijo: "Es fascinante imaginar cómo un reloj de este tipo podría ser construido a partir de componentes moleculares que sabemos mucho acerca de (la maquinaria de metilación del ADN) Podemos entonces hacer cambios sutiles. en estos componentes y ver si nuestros ratones viven más corto o más interesante, ya ". Tales estudios pueden proporcionar ideas mecanicistas más profundamente en el proceso de envejecimiento y si la vida útil de una especie es de alguna manera programada ".
Esta investigación ha sido financiada a través de donaciones otorgados al Prof. Wolf Reik por la Biotecnología y el Consejo Superior de Investigaciones Biológicas (BBSRC), el Wellcome Trust y el EpiGeneSys y modelo redes de excelencia de la UE.

Historia de Fuente:
Materiales proporcionados por Babraham Institute . Nota: El contenido puede ser editado por el estilo y longitud.