Новое исследование показывает, как нарушения сна могут ускорить старение, влияя на метилирование ДНК — химическую модификацию нашей ДНК.
Это исследование дает представление о том, влияет ли нарушение режима сна напрямую на процесс старения и является ли этот эффект обратимым, что потенциально может предложить стратегии для более долгой и здоровой жизни.
За первые месяцы бессонных ночей родителям новорожденных может показаться, что они постарели на несколько лет. Ученые из Университета Лестера (University of Leicester) исследуют, действительно ли секрет долгой и здоровой жизни заключается в хорошем ночном сне и нашей ДНК.
Новый проект позволит создать насекомую модель влияния нарушения сна на старение и выяснить, является ли оно обратимым, изучая, как оно влияет на химическую модификацию нашей ДНК.
В целом пожилые люди спят меньше, чаще просыпаются и снова засыпают и проводят меньше времени в глубоком сне или сновидениях, чем молодые люди. В то же время многочисленные исследования показали, что нарушения сна связаны со смертностью среди пожилых людей. Даже одна ночь нарушенного сна увеличивает экспрессию генов, связанных со старением.
Однако молекулярная основа, связывающая изменение сна и старение, во многом неясна. Одним из наиболее ярких молекулярных маркеров старения является метилирование ДНК — химические метки, прикрепленные к ДНК, которые изменяются на протяжении жизни животных и, как было обнаружено, тесно связаны с хронологическим возрастом.
Руководитель проекта профессор Имонн Мэллон (Eamonn Mallon) с соавторами с кафедры генетики и биологии генома в Лестере показали, что «эпигенетические часы», основанные на метилировании ДНК, могут точно предсказывать прогресс старения Паразитического наездника (Nasonia vitripennis), что делает их идеальной моделью насекомых, для проверки того, участвуют ли изменения в метилировании ДНК в процессе старения, регулируемом сном.
Биологическое старение можно рассматривать как продолжительность вашей жизни, а также как качество вашей жизни и активность. Работая совместно с поведенческими генетиками из Университета Лестера доктором Ко-Фан Чен (Ko-Fan Chen) и доктором Джорджио Джилестро (Giorgio Gilestro) из Имперского колледжа Лондона, команда профессора Мэллона будет использовать насекомых в качестве модели, чтобы изучить, какое влияние недостаток сна оказывает на эти показатели, а также эпигенетические часы.
Как и люди, Nasonia vitripennis спит преимущественно ночью. Ученые будут не давать этим осам спать по ночам и наблюдать, как это влияет на их продолжительность жизни, здоровье и эпигенетические часы. Если это так, это может указывать на прямую связь между сном и старением, а также повышает вероятность того, что эпигенетика играет роль в том, как мы биологически стареем.
Профессор Мэллон комментирует: «Мы увидим, насколько активны насекомые. С возрастом вы ожидаете, что они станут менее активными, что является показателем продолжительности их здоровья, а с нарушением сна вы ожидаете, что это произойдет быстрее. Если это произойдет, то следующим шагом будет выяснить, является ли это обратимым, с конечной целью, чтобы мы могли помочь людям лучше спать по ночам по мере их старения и, возможно, даже жить дольше».
Эпигенетические часы также являются довольно хорошим показателем возраста, но ученые не уверены на 100% в том, является ли эпигенетический возраст причиной старения или просто следствием старения – что-то вроде молекулярных «морщин».
Старение — это механически сложный процесс, на который влияют многие экологические и генетические компоненты, которые трудно исследовать, особенно на людях.
Предыдущие исследования основывались на простых модельных беспозвоночных организмах, в частности на плодовых мухах и нематодах, отчасти потому, что их короткая продолжительность жизни позволяет ученым наблюдать эффекты старения в более короткие сроки. Однако они не обладают метилированием ДНК, важной частью эпигенетики и старения человека.
Nasonia vitripennis имеет типичную продолжительность жизни три недели и имеет функциональную систему метилирования, что делает ее идеальной системой для исследования этого аспекта старения.
Профессор Мэллон заключил: «Наша лаборатория была первой, кто действительно показал, что этот процесс существует у насекомых. Существует множество вмешательств, направленных на борьбу со старением, но доказательства для большинства из них очень незначительны. Насекомое действительно могло бы стать своего рода ранней проверкой – по сути, крошечной версией нас».
Статья по теме: 6 мифов о старении