Na proces starzenia wpływa wiele czynników, w tym styl życia i dieta. Niektóre z makro- i mikroelementów znajdujących się w żywności wchodzą w interakcję z ludzkim genomem, oddziałując m.in. na układ odpornościowy. Niedokrwistość Fanconiego to bardzo rzadka choroba o podłożu genetycznym, u której nasilanie objawów klinicznych również powiązano z dietą. Naukowcy postanowili połączyć te dwa zagadnienia, aby lepiej zrozumieć, jak przebiega proces starzenia się na poziomie komórkowym. Jednym z nich jest prof. Carsten Carlberg który kieruje Pracownią Nutrigenomiki w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.
- Wykorzystujemy niedokrwistość Fanconiego jako podręcznikowy przykład choroby przedwczesnego starzenia się, aby zilustrować, że starzenie się wynika z braku równowagi naszego genomu - braku równowagi między wytwarzanymi w komórkach mechanizmami naprawczymi a nagromadzeniem się tam molekularnych uszkodzeń - podkreślają prof. Eunike Velleuer i prof. Carsten Carlberg, autorzy publikacji na ten temat w czasopiśmie „Nutrients”.
Czym jest niedokrwistość Fanconiego?
Niedokrwistość Fanconiego (ang. Fanconi anemia - FA) to bardzo rzadka choroba o podłożu genetycznym (występuje raz na 300 tys. osób). Jest głównie spowodowana mutacjami w 22 różnych genach zaangażowanych w naprawę uszkodzonego DNA. Osoby chore na niedokrwistość Fanconiego często mają wady wrodzone i wysokie ryzyko zachorowania na nowotwory, zwłaszcza raka płaskonabłonkowego jamy ustnej. Z powodu występujących mutacji genowych i defektu procesu naprawy DNA, tradycyjne metody leczenia raka jak chemioterapia w przypadku tej choroby nie mogą być stosowane.
Nutrigenomiczne spojrzenie
Z kolei starzenie się samo w sobie nie jest chorobą, ale naturalnym i nieuniknionym procesem nagromadzenia uszkodzeń molekularnych i komórkowych, co prowadzi do wadliwych funkcji komórek, tkanek i narządów, które osłabiają całe ludzkie ciało. Zarówno populacja ogólna, jak i osoby z niedokrwistością Fanconiego różnią się między sobą pod względem tempa starzenia. Chociaż istnieje genetyczna podstawa długowieczności, to codzienne wybory, nawyki żywieniowe, palenie tytoniu, brak aktywności fizycznej i wiele innych czynników środowiskowych, odgrywają znaczącą rolę.
- Żywienie to coś więcej niż dostarczanie naszemu organizmowi niezbędnych makro- i mikroelementów. Niektóre cząsteczki żywności „komunikują się” z naszym genomem (materiałem genetycznym) i epigenomem (zestawem chemicznych modyfikacji DNA regulujących funkcje genomu), modulując w ten sposób ekspresję genów w układzie odpornościowym - tłumaczy prof. Carsten Carlberg, który kieruje Pracownią Nutrigenomiki w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN.
Niedokrwistość Fanconiego a starzenie się
Co ciekawe, styl życia pacjenta, w tym dieta i aktywność fizyczna, może wpływać na wystąpienie i nasilenie się cech klinicznych niedokrwistości Fanconiego. Dlatego też - wskazują badacze - niedokrwistość Fanconiego może służyć jako model do zrozumienia procesu starzenia się w populacji ogólnej. Autorzy publikacji wykazali, że mechanizmy molekularne leżące u podstaw tych niegenetycznych czynników obejmują zaburzenia komórkowe, które modulują szlaki transdukcji sygnału, wpływając w ten sposób na epigenom poprzez regulację enzymów modyfikujących chromatynę.
Innymi słowy, równowaga genetycznych i środowiskowych czynników ryzyka - wpływających zarówno na początek raka, jak i na szybkość starzenia się - jest powiązana z transdukcją (przenoszeniem między komórkami) sygnału przez cząsteczki żywieniowe. Ponadto zmiany w epigenomie korelują z wiekiem chronologicznym (lata życia) i chorobami związanymi z wiekiem, takimi jak nowotwór. W określonym wieku chronologicznym niektóre osoby mogą wykazywać „młodszy” epigenom w swoich tkankach, podczas gdy inne mogą wykazywać „starszy”.
Osoby ze starszym epigenomem mają tendencję do wcześniejszego występowania chorób związanych z wiekiem; wzorzec obserwowano u osób z chorobami przedwczesnego starzenia się. I odwrotnie, potomstwo „superstulatków” często wykazuje niższy wiek epigenetyczny we krwi w porównaniu z grupą kontrolną dopasowaną wiekowo, co czyni sygnatury epigenetyczne cennymi biomarkerami starzenia.
- Wyniki naszych badań mogą się przysłużyć nie tylko osobom z niedokrwistością Fanconiego, ale także ogólnej populacji. Możemy monitorować proces starzenia się na poziomie molekularnym i na tej podstawie opracowywać spersonalizowane zalecenia dotyczące odżywiania czy profilaktyki. Ponadto, ponieważ te sygnatury epigenetyczne są oparte na białkach, mogą potencjalnie służyć jako bazy dla leków, oferując możliwości opóźnienia lub nawet odwrócenia chorób związanych z wiekiem, takich jak nowotwór - podsumowują naukowy.
Nowe quady na granicy
