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# Biologia# Genómica

Envelhecimento Epigenético: O Papel do DNA e do Ambiente

Explorando como a genética e o ambiente moldam o processo de envelhecimento.

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O DNA do EnvelhecimentoO DNA do Envelhecimentonosso processo de envelhecimento.Como os genes e o ambiente influenciam
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Conforme a gente envelhece, nossos corpos passam por várias mudanças, e algumas dessas mudanças podem ser rastreadas pelo nosso DNA. Uma forma que os cientistas analisam o envelhecimento é por meio de um processo chamado Envelhecimento Epigenético. Isso significa que eles estudam como certos marcadores no nosso DNA mudam com o tempo e como essas mudanças podem nos mostrar quão velhos realmente somos, tanto biologicamente quanto cronologicamente.

O envelhecimento epigenético pode oferecer pistas sobre várias coisas, como por que algumas pessoas desenvolvem doenças relacionadas à idade ou têm uma expectativa de vida mais curta. Ele pode até ajudar a entender como as condições de vida afetam o crescimento e a saúde dos mais jovens. Os pesquisadores desenvolveram diferentes modelos ou "relógios" que estimam a idade epigenética de uma pessoa com base nesses marcadores de DNA, o que pode dar uma ideia sobre a saúde e os riscos dela ao longo do tempo.

O que são Relógios Epigenéticos?

Os relógios epigenéticos são ferramentas que medem a idade com base nas mudanças na Metilação do DNA. A metilação do DNA é uma modificação química que pode afetar como os genes são ativados ou desativados sem alterar a sequência do DNA subjacente. Esses relógios podem prever não só a idade de alguém, mas também como essa pessoa pode estar envelhecendo mais rápido ou mais devagar do que sua idade real.

Um dos relógios mais conhecidos é o relógio Horvath. Este modelo foi feito para estimar a Idade Biológica em uma ampla faixa etária. Ele considera como a idade biológica de uma pessoa pode diferir da idade cronológica e pode indicar se o processo de envelhecimento dela está acelerando ou desacelerando.

Outro relógio é o PedBE, desenvolvido especificamente para medir o envelhecimento biológico de crianças e adolescentes. Esse relógio ajuda os pesquisadores a entender como os corpos dos jovens estão envelhecendo em comparação com os adultos.

Diferentes Medidas de Envelhecimento

Os pesquisadores criaram várias medidas para entender melhor como o envelhecimento funciona. Por exemplo, tem uma medida chamada GrimAge, que prevê o risco de mortalidade com base em vários indicadores de saúde. Outras medidas, como DunedinPoAm e DunedinPACE, se concentram em quão rápido o envelhecimento biológico ocorre com base em marcadores biológicos em vez da idade cronológica.

Essas diferentes medidas de envelhecimento consideram vários fatores, como indicadores de saúde, como pressão arterial, e escolhas de estilo de vida, como fumar. Analisando a metilação do DNA em regiões específicas, esses modelos podem fornecer uma imagem mais clara da saúde e da expectativa de vida de um indivíduo.

Influências Genéticas e Ambientais no Envelhecimento

O processo de envelhecimento é influenciado tanto pela genética quanto pelo ambiente. Fatores genéticos podem determinar parte da variabilidade que vemos em como as pessoas envelhecem, enquanto fatores ambientais, como estilo de vida, dieta e circunstâncias sociais, também podem desempenhar um papel significativo.

A herdabilidade do envelhecimento epigenético pode ser avaliada para entender quanto do processo de envelhecimento é influenciado pela genética em comparação ao ambiente. Os pesquisadores descobriram que as contribuições da genética podem mudar com a idade. Por exemplo, a contribuição genética para o envelhecimento epigenético pode ser maior em pessoas mais jovens em comparação com adultos mais velhos, que podem ter influências ambientais mais variadas afetando seu envelhecimento.

O Impacto de Ambientes Compartilhados

As condições de vida e os ambientes compartilhados também podem influenciar muito o envelhecimento. Para gêmeos, ambientes compartilhados desempenham um papel significativo em suas semelhanças. Esses ambientes podem incluir fatores como influência dos pais, contextos sociais e até condições do bairro.

À medida que os gêmeos envelhecem e começam a viver separadamente, fatores ambientais únicos se tornam mais importantes. Essas experiências individuais podem afetar seus processos de envelhecimento epigenético e criar diferenças em como eles envelhecem.

Adolescência e Início da Vida Adulta

A adolescência é um período crítico para o desenvolvimento, marcado por mudanças rápidas no crescimento físico e psicológico. A transição para a vida adulta também é significativa, pois os indivíduos começam a formar suas identidades e estabelecer sua independência.

Durante esses períodos, a taxa de mudança na metilação do DNA pode ser bem alta, refletindo uma flutuação na idade biológica. Essa mudança rápida pode desacelerar após os anos finais da adolescência, levando a uma taxa mais constante de envelhecimento na vida adulta.

Objetivos e Metodologia da Pesquisa

Para entender melhor como fatores genéticos e ambientais contribuem para o envelhecimento epigenético, os pesquisadores usaram uma amostra de gêmeos de várias faixas etárias. Eles mediram a metilação do DNA usando amostras de saliva de jovens adolescentes, adolescentes mais velhos, jovens adultos e adultos jovens.

O estudo analisou oito medidas específicas de envelhecimento ao longo de dois anos para acompanhar mudanças tanto nas diferenças entre indivíduos quanto nas mudanças dentro de cada um em relação ao envelhecimento epigenético. Comparando os resultados de diferentes grupos etários, eles queriam descobrir tendências e padrões de como a genética e o ambiente afetam o envelhecimento.

Amostragem e Análise de DNA

As amostras de saliva foram coletadas durante entrevistas ao longo de vários anos, permitindo que os pesquisadores reunissem DNA para análise. Esse método não invasivo de amostragem facilitou a obtenção dos dados necessários dos participantes.

Uma vez coletado, o DNA foi analisado para perfis de metilação para determinar a idade epigenética de cada participante. A análise incluiu várias etapas de controle de qualidade para garantir resultados válidos, como a verificação de sondas de DNA específicas e a correção de quaisquer efeitos de lote que poderiam distorcer os achados.

Resultados: Diferenças Associadas à Idade no Envelhecimento Epigenético

Os pesquisadores descobriram que diferentes grupos etários mostraram variações notáveis em suas medidas de envelhecimento epigenético. Por exemplo, os relógios Horvath e PedBE revelaram aceleração em adolescentes mais velhos e jovens adultos, indicando que esses grupos estavam experimentando um envelhecimento biológico mais rápido em comparação com adolescentes mais jovens e adultos jovens.

À medida que os participantes envelheciam, certas medidas indicavam uma variância mais significativa no envelhecimento. Isso sugeriu que experiências individuais - sejam compartilhadas ou únicas - desempenharam um papel importante na condução dessas diferenças.

Estudos de Gêmeos e Descobertas sobre Herdabilidade

Os resultados dos estudos com gêmeos indicaram que a contribuição genética para o envelhecimento epigenético variava entre os grupos etários. Em indivíduos mais jovens, havia uma semelhança maior entre gêmeos idênticos em comparação com gêmeos fraternos, sugerindo influências genéticas no processo de envelhecimento.

No entanto, à medida que os indivíduos faziam a transição para a vida adulta, fatores ambientais e experiências de vida únicas começaram a desempenhar um papel maior na forma como envelheciam. Os achados reforçaram a ideia de que, embora a genética seja essencial, ela interage com diversas influências ambientais para determinar os padrões gerais de envelhecimento.

Influências Ambientais Únicas no Envelhecimento Epigenético

O estudo destacou a importância de fatores ambientais únicos - aquelas experiências que são individuais em vez de compartilhadas - em diferentes estágios da vida. Fatores como escolhas de estilo de vida, experiências pessoais e condições socioeconômicas podem impactar significativamente como uma pessoa envelhece biologicamente.

Por exemplo, experiências negativas durante a infância ou adolescência, como exposição à violência ou estresse, podem levar a um envelhecimento epigenético mais rápido. Por outro lado, experiências positivas e ambientes de apoio podem contribuir para trajetórias de envelhecimento mais saudáveis.

Conclusão: Entendendo o Processo de Envelhecimento

Resumindo, o estudo sobre envelhecimento epigenético revelou que tanto a genética quanto o ambiente desempenham papéis cruciais em como os indivíduos envelhecem. Os achados enfatizaram que, enquanto as influências genéticas podem ser proeminentes durante a juventude, fatores ambientais únicos se tornam cada vez mais significativos durante a transição para a vida adulta.

Essas percepções são vitais para entender a saúde pessoal e o processo de envelhecimento, especialmente porque podem guiar intervenções e sistemas de apoio projetados para promover um envelhecimento mais saudável. No geral, essa área de pesquisa sublinha a complexidade do envelhecimento, equilibrando entre traços herdados e as diversas experiências que moldam a vida de cada indivíduo.

Continuando a explorar o envelhecimento epigenético, os pesquisadores esperam descobrir ainda mais sobre a relação intrincada entre nosso DNA, nossos ambientes e como envelhecemos.

Fonte original

Título: Age-Associated Genetic and Environmental Contributions to Epigenetic Aging Across Adolescence and Emerging Adulthood

Resumo: BackgroundEpigenetic aging estimators commonly track chronological and biological aging, quantifying its accumulation (i.e., epigenetic age acceleration) or its speed (i.e., epigenetic aging pace). These estimates reflect a combination of inherent biological programming and the impact of environmental factors, which are suggested to vary at different stages of life. The transition from adolescence to adulthood is an important period in this regard, marked by an increasing and, then, stabilizing epigenetic aging variance. Whether this pattern arises from environmental influences or genetic factors remains uncertain. This study delves into understanding the age-associated genetic and environmental contributions to differences both between and within individuals across these developmental stages. For this purpose, we analyzed four differently developed epigenetic aging estimators, namely, Horvath Acceleration, GrimAge Acceleration, PedBE Acceleration, and DunedinPACE, which were collected from 976 twins aged 8 to 31 years (M=16.0, SD=6.05) measured twice, two years apart. ResultsApproximately half (33-76%) of the between-individual differences in epigenetic aging and most (70-99%) of the variance in within-individual changes across the two years were attributable to unique environmental factors. The contribution of these factors to the variance of epigenetic estimators trained on chronological age notably increased with time (Horvath Acceleration: from 80% to 90%; PedBE Acceleration: from 70% to 99%). Genetic contributions were more pronounced in the between-individual differences than in the variance of within-individual changes. For epigenetic aging estimators trained on chronological age, both additive genetic factors (8%-39%) and shared environmental influences (13%-49%) contributed to the variance. For epigenetic estimators trained on biological indicators, either additive (GrimAge Acceleration) or additive and non-additive genetic (DunedinPACE) factors were relevant. The variance of three estimators, initially developed in adult samples, demonstrated increasing contributions of genetic factors to the variance across adolescence and emerging adulthood (Horvath Acceleration: from 18% to 39%; GrimAge Acceleration: from 24% to 43%; DunedinPACE: from 42% to 57%). ConclusionsOur findings suggest that increasing between-individual differences in epigenetic aging during adolescence and emerging adulthood are the result of both unique life experiences and genetic underpinnings, whereas variance in within-individual changes is primarily attributable to unique life experiences.

Autores: Dmitry V. Kuznetsov, Y. Liu, A. M. Schowe, D. Czamara, J. Instinske, C. K. L. Pahnke, M. M. Noethen, F. M. Spinath, E. B. Binder, M. Diewald, A. J. Forstner, C. Kandler, B. Moenkediek

Última atualização: 2024-06-12 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.10.598273

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.10.598273.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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