Más allá de los genes y el entorno, las variaciones aleatorias juegan un papel importante en la longevidad
El fenotipo tripartito del envejecimiento es un modelo que describe cómo la genética, los factores ambientales y las variaciones estocásticas o fortuitas dan forma a la longevidad. Crédito: Universidad del Sur de California
Un nuevo modelo de envejecimiento tiene en cuenta no solo la genética y las exposiciones ambientales, sino también los pequeños cambios que surgen aleatoriamente a nivel celular.
El profesor universitario Caleb Finch presentó el «fenotipo tripartito del envejecimiento» como un nuevo modelo conceptual que aborda por qué la esperanza de vida varía tanto, incluso entre gemelos humanos idénticos que comparten los mismos genes. Solo alrededor del 10 al 35 por ciento de la longevidad se puede atribuir a los genes heredados de nuestros padres, mencionó Finch.
Finch fue el autor del artículo que presenta el modelo con uno de sus antiguos estudiantes de posgrado, Amin Haghani, quien recibió su doctorado. .D. en Biología del Envejecimiento de la USC Leonard Davis School en 2020 y ahora es investigadora postdoctoral en UCLA. En el artículo, proponen que la heredabilidad limitada de los patrones de envejecimiento y la longevidad en los humanos es el resultado de interacciones entre genes y medio ambiente, junto con variaciones estocásticas o fortuitas en las células del cuerpo. Estos cambios aleatorios pueden incluir cambios celulares que ocurren durante el desarrollo, daño molecular que ocurre más adelante en la vida y más.
«Queríamos presentar un mapa conceptual y una nueva terminología que motivará una comprensión más completa de cuáles son las limitaciones de los determinantes genéticos en el envejecimiento, cuán importante es considerar la variación genética en relación con el medio ambiente e incluir este nuevo dominio de variaciones estocásticas, que es muy bien reconocido por diferentes campos», dijo Finch, quien ocupa el cargo de Cátedra ARCO/William F. Kieschnick en Neurobiología del Envejecimiento en la USC Leonard Davis School. «Realmente no se ha puesto en un contexto formal en el que se pueda discutir el paquete completo, y eso es lo que espero que logre nuestro artículo».
Expansión del exposoma
El El nuevo modelo es una extensión natural de la idea del exposoma, propuesta por primera vez por el epidemiólogo del cáncer Christopher Paul Wild en 2005 para llamar la atención sobre la necesidad de más datos sobre la exposición a lo largo de la vida a carcinógenos ambientales. El concepto de exposoma ilustra cómo los factores externos, que van desde la contaminación del aire y el nivel socioeconómico hasta la dieta individual y los patrones de ejercicio, interactúan con factores endógenos o internos, como el microbioma del cuerpo y los depósitos de grasa.
El exposoma ahora es un modelo convencional, que eclipsa las caracterizaciones previas de los factores ambientales que afectan el riesgo «uno por uno». Finch ha ampliado previamente el concepto de exposoma con la introducción del exposoma de la enfermedad de Alzheimer. El gero-exposoma ahora considera cómo los genes y el medio ambiente interactúan a lo largo de la vida para dar forma a cómo envejecemos.
El nuevo modelo ilustra que las variaciones célula por célula en la expresión génica, las variaciones que surgen durante el desarrollo, las mutaciones aleatorias , y los cambios epigenéticos que activan o desactivan los genes deben considerarse explícitamente aparte de la investigación genética o ambiental tradicional sobre el envejecimiento, dijo Finch. Las técnicas de investigación de vanguardia han permitido un estudio más detallado de estos procesos aleatorios, incluido el estudio de la transcripción de genes dentro de células individuales, así como la secuenciación de ChIP, que puede ilustrar cómo las proteínas individuales interactúan con el ADN.
Efectos de la casualidad en la salud
En el artículo, Finch y Haghani discutieron varios ejemplos de cómo los riesgos de enfermedades relacionadas con la edad son mal predichos por el ADN solo, pero están fuertemente influenciados por las exposiciones ambientales, así como por el tiempo y la duración. de la exposición, incluso durante el desarrollo oa lo largo de décadas.
Un ejemplo bien conocido de un gen que está asociado con un mayor riesgo de Alzheimer es ApoE-4; sin embargo, tener el gen ApoE-4 no significa definitivamente que alguien tendrá Alzheimer. Los estudios en ratones y humanos revelaron que ApoE-4 y grupos de genes relacionados interactúan con exposiciones como la contaminación del aire o el humo del cigarrillo para influir en el riesgo, y los pacientes de Alzheimer también muestran diferencias en su epigenética en comparación con las personas sin la enfermedad.
Agregó que la idea de la exposición ambiental puede extenderse más de lo que muchas personas esperan. La exposición a enfermedades en una etapa temprana de la vida puede afectar los riesgos para la salud más adelante en la vida y entre generaciones.
«El entorno al que estamos expuestos se remonta a nuestras abuelas porque el óvulo del que venimos estaba en los ovarios de nuestra madre en ese momento». de su nacimiento», explicó. «Eso significa que, en mi caso, debido a que mi abuela nació en 1878, es muy posible que tenga algunas huellas del entorno del siglo XIX, que incluía una exposición mucho mayor a enfermedades infecciosas porque no había antibióticos».
Finch dijo que espera que el modelo más completo sobre cómo interactúan los genes, el medio ambiente y las variaciones aleatorias a lo largo del tiempo para influir en el envejecimiento provoque una nueva discusión sobre lo que el campo de la medicina de precisión en rápido desarrollo debe tener en cuenta para promover un envejecimiento saludable.
«Creo que habrá un reconocimiento mucho mayor en la comprensión de los patrones individuales de envejecimiento», dijo. «Solo podemos definirlo hasta cierto punto conociendo los riesgos genéticos; debemos tener una comprensión más completa de las exposiciones, los entornos y los estilos de vida de un individuo a lo largo de la vida para comprender mejor el riesgo genético de enfermedades particulares».
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Los investigadores proponen el ‘exposoma de la enfermedad de Alzheimer’ para abordar los riesgos ambientales Más información: Caleb E Finch et al. Interacciones gen-ambiente y variaciones estocásticas en el Gero-Exposoma, The Journals of Gerontology: Serie A (2021). DOI: 10.1093/gerona/glab045 Proporcionado por la Universidad del Sur de California Cita: Más allá de los genes y el medio ambiente, las variaciones aleatorias juegan un papel importante en la longevidad (12 de marzo de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 en https://medicalxpress .com/news/2021-03-genes-environment-random-variations-important.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.