мтДНК для раннего прогноза риска заболеваемости и смертности
Исследователи из университета Джонса Хопкинса, работающие под руководством доктора Дана Аркинга (Dan Arking), получили результаты, свидетельствующие о том, что количество митохондриальной ДНК (мтДНК) в образце крови отражает состояние здоровья человека. Этот показатель может стать полезным прогностическим фактором для оценки общего риска ухудшения состояния здоровья и смерти от любых причин за 10-15 лет до появления симптомов.
Митохондрии – это органеллы, продуцирующие бОльшую часть необходимой для жизнедеятельности клетки энергии и поэтому часто называемые ее «энергетическими центрами». В отличие от других внутриклеточных структур митохондрии имеют собственную ДНК. Она представлена 2-10 небольшими кольцевыми хромосомами, кодирующими 37 генов, отвечающих за функционирование митохондрий. В зависимости от своих энергетических потребностей клетка может содержать от 10 до нескольких тысяч митохондрий.
Результаты более ранних исследований авторов продемонстрировали существование взаимосвязи между генетическими отличиями мтДНК и «дряхлостью», а также мышечной слабостью пожилых людей. С медицинской точки зрения «дряхлость» представляет собой подробно описанный комплекс симптомов старения, включающий слабость, снижение энергичности и уровня активности, а также уменьшение массы тела. Для более детального изучения этой взаимосвязи ученые проанализировали количество мтДНК в образцах крови людей, собранных в рамках двух исследований, начатых в конце 1980-х годов и отслеживавших состояние здоровья участников в течение 10-20 лет. Всего в обоих исследованиях приняло участие 16 401 человек, из них почти 45% мужчин.
После определения отношения количества мтДНК к количеству ядерной ДНК в каждом из образцов исследователи сопоставили полученные данные с данными о дряхлости и состоянии здоровья участников, собранными в ходе обоих исследований.
В среднем количество мтДНК в крови участников, состояние которых соответствовало 9 критериям дряхлости, было на 9% меньше, чем количество мтДНК в крови участников с хорошим состоянием здоровья. При анализе данных с учетом расы было установлено, что участников с белым цветом кожи, входивших в 20% с наименьшим содержанием мтДНК в крови, на 31% чаще можно было охарактеризовать как дряхлых.
Исследователи также проанализировали возраст смерти участников обоих исследований. Оказалось, что для участников, входивших в 20% с наибольшим содержанием мтДНК в крови, вероятность смерти в течение периода проведения исследования была на 47% (почти в полтора раза) выше, чем для 20% участников с наименьшим содержанием мтДНК.
Процент выживших за период наблюдения участников (европейского происхождения)
программы изучения риска сердечно-сосудистых заболеваний (Cardiovascular Health Study, CHS).
Q1 – 20% участников с наибольшим содержанием мтДНК в крови, Q5 – 20% с наименьшим содержанием мтДНК.
Плакат из доклада The Arking Lab на съезде Американского общества генетики человека 21 октября 2014 г.
Также было установлено, что содержание мтДНК в крови женщин в среднем на 21% выше, чем у мужчин. Авторы предполагают, что это может вносить определенный вклад в то, что средняя продолжительность жизни женщин на 2-4 года превышает среднюю продолжительность жизни мужчин.
По словам доктора Аркинга, исследователи хотят провести новую работу, в рамках которой они будут анализировать изменение содержания мтДНК в крови людей в течение нескольких лет. Согласно предварительным выводам, сделанным на основании обработанных данных, каждые 10 лет концентрация мтДНК в крови человека снижается в среднем на 2,5%.
Авторы считают, что полученные ими данные углубляют научное понимание старения и могут лечь в основу теста для выявления людей, входящих в группу риска преждевременной смерти, физическое состояние которых может быть улучшено с помощью лекарственных препаратов или изменений образа жизни.
Статья Foram N. Ashar et al. Association of mitochondrial DNA levels with frailty and all-cause mortality опубликована в Journal of Molecular Medicine.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Johns Hopkins University:
Amount of Mitochondrial DNA Predicts Frailty and Mortality.
22.12.2014