Как генетиката и начинът на живот са се комбинирали, за да поддържат 117-годишен човек здрав

Революционен анализ на 117-годишна жена разкрива как защитната генетика, балансираният микробиом, ефективният метаболизъм и устойчивият имунитет работят заедно, за да поддържат здравето до дълбока старост.

В скорошна статия в списание Cell Reports Medicine, международен екип от изследователи проведе цялостен мултиомичен анализ на най-възрастния жив човек в света и сравни нейните данни със съответстващи кохорти.

Учените са идентифицирали факторите, които са в основата на нейната устойчивост към типични за възрастта състояния: ниско възпаление, защитни генетични варианти, по-млад епигеном и младежки микробиом, като по този начин се насочват към хипотези за потенциални стратегии и кандидат-биомаркери за здравословно стареене.

Предистория

Обектът на това изследване, Мария Браняс Морера, е била най-възрастният потвърден жив човек в света от 17 януари 2023 г. до 19 август 2024 г., достигайки в крайна сметка изключителната възраст от 117 години и 168 дни.

Тя е родена в Сан Франциско през 1907 г. от испански родители и се премества в Испания на осемгодишна възраст, където прекарва остатъка от живота си. Нейната лична история предоставя уникална възможност да се изследват биологичните и екологичните фактори, които допринасят за изключителното човешко дълголетие.

Въпреки че броят на столетниците по света непрекъснато се увеличава с увеличаването на продължителността на живота в световен мащаб, хората, които живеят над 110 години и са класифицирани като суперстолетници, остават изключително рядко срещани.

Мария Браняс Морера е живяла в Каталуния, където средната продължителност на живота на жените е 86 години, което е с над три десетилетия по-висока продължителност. Забележителното ѝ оцеляване насочва вниманието към централния въпрос: какви биологични механизми са поддържали здравето ѝ до такава напреднала възраст?

По същия начин, по който синдромите на преждевременно стареене, като например прогерията на Хътчинсън-Гилфорд и синдрома на Вернер, предоставят ценна информация за ускорените процеси на стареене, изучаването на суперстолетниците предлага обратната гледна точка: насоки за защитни механизми, които позволяват необичайно дълъг и здравословен живот.

Изследването на такива индивиди може да помогне за разкриване на връзката между стареенето и болестите, разкривайки пътища, които подкрепят устойчивостта срещу свързания с възрастта спад.

Относно проучването

За да изследват процесите, които позволяват екстремно дълголетие, изследователите провеждат обширен мултиомичен анализ, който изследва множество молекулярни слоеве на биологията. Повечето анализи са извършени върху кръв, събрана на 116 години и 74 дни, а слюнка, урина и изпражнения предоставят допълнителни данни. Данните на Мария Браняс Морера са систематично сравнени с тези от популации, които не са над стогодишни, за да се идентифицират отличителните характеристики на екстремното дълголетие.

Събрани са редица биологични проби, включително кръв, урина, слюнка и изпражнения, заедно с подробни записи за нейния начин на живот и медицинска история. Мононуклеарни клетки от периферна кръв са изолирани и запазени за клетъчни и генетични анализи.

Хромозомната структура е оценена с помощта на стандартно кариотипизиране, докато дължината на теломерите (добре установен биомаркер на стареенето) е измерена с усъвършенствани техники за образна диагностика.

Високомолекулна дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК), извлечена от кръвни клетки, е подложена на оптично геномно картографиране, а ДНК от множество тъкани е подложена на цялостно геномно секвениране.

Откритите генетични варианти са сравнени с тези на испанска контролна кохорта, за да се идентифицират редки или потенциално защитни алели. Допълнителните анализи включват тестове за клонална хематопоеза, секвениране на рибонуклеинова киселина (РНК) на единични клетки за характеризиране на имунните клетъчни популации и протеомно профилиране на плазмени извънклетъчни везикули.

Серумните проби са анализирани с помощта на метаболомика, с фокус върху липидните профили, аминокиселините и гликопротеините, предоставяйки представа за метаболитната ефективност и сърдечно-съдовото здраве.

Чревният микробиом е изследван чрез генетично секвениране на проби от изпражнения и сравнен с публично достъпни набори от данни, което предостави представа за микробния принос за дълголетието. Заедно, този мултиомичен подход създаде много подробна картина на нейната генетика, имунна функция, метаболизъм и микробиота.

Ключови констатации

Едно от поразителните наблюдения е, че въпреки изключително късите си теломери (средно ~8 kb, с 40% под 20-ия персентил), Мария Браняс Морера е останала здрава. Това предполага, че скъсяването на теломерите може да отразява хронологичната възраст, без непременно да предсказва началото на заболявания, свързани с възрастта. Авторите предполагат, че екстремното изтъняване на теломерите може да действа като часовник, а не като маркер на заболяванията, и предполагат, че то дори може да ограничи злокачествените клонинги.

Генетичният анализ разкрива редки варианти в гени, свързани с функцията на имунната система, сърдечно-съдовата защита, неврологичното здраве и митохондриалната функция. Нито един отделен вариант не обяснява дълголетието, а каноничният алел за дълголетие FOXO3A липсва - вместо това, множество редки алели в различните пътища изглежда допринасят колективно за дълголетието.

Кръвните изследвания разкриват мутации, типични за клоналната хематопоеза (SF3B1 и TET2), процес, често свързван с рак и сърдечно-съдови заболявания. И все пак Мария Браняс Морера не показва такива състояния. Вместо това, нейният имунен профил се характеризира с увеличени цитотоксични Т-клетки и свързани с възрастта В-клетки, заедно със специфични характерни за млади хора експресионни характеристики в избрани пътища и повишена регулация на IgG гени, като всички показват имунна устойчивост въпреки напредналата ѝ възраст.

Митохондриалната функция в кръвните ѝ клетки е стабилна, както се вижда от анализите, които предполагат запазен капацитет за производство на енергия в сравнение с контролната група.

Метаболомичните изследвания са показали ефикасен липиден метаболизъм, характеризиращ се с ниски нива на триглицериди, намален "лош" холестерол, повишен "добър" холестерол и намалени маркери на възпаление.

Тези характеристики са свързани със защита срещу сърдечно-съдови заболявания и деменция. Нейните извънклетъчни везикули съдържат протеини, които стимулират имунната защита, транспорта на липиди и защитата срещу оксидативен стрес, подсилвайки картината на стабилна биологична защита. Забележително е, че протеинът SAA1 е бил повишен в сравнение с този на по-младите жени в постменопауза, но въпреки това тя не е показвала признаци на невродегенеративно заболяване.

Анализът на чревния микробиом разкрива необичайно високи нива на Bifidobacterium, полезна бактерия, която обикновено е намалена при възрастните хора, но е известна със своите противовъзпалителни ефекти и връзки със здравословното стареене.

Тя е консумирала приблизително три кисели млека дневно, всяко от които съдържа Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii, които могат да подпомогнат увеличаването на количеството на Bifidobacterium. Авторите отбелязват, че тази хранителна корелация е правдоподобна, но недоказана без надлъжно вземане на проби.

Епигенетичното тестване разкрива отличителни модели на ДНК метилиране. Забележително е, че нейната "биологична възраст" е значително по-млада от хронологичната ѝ възраст, с възраст на рДНК метилиране с ~23,17 години по-млада и отрицателно темпо на стареене от -17,34 години, което показва запазена геномна стабилност и забавен епигенетичен процес на стареене. Освен това, тя е запазила хиперметилирането на повтарящи се елементи (LINE-1, ALU, ERV), които обикновено губят метилиране с възрастта, което потенциално допринася за геномната защита.

Заключения

Като цяло, изключителното дълголетие на Мария Браняс Морера е резултат от съчетание на защитни генетични варианти, устойчива имунна функция, ефективен метаболизъм, стабилна митохондриална функция, благоприятен чревен микробиом и стабилна епигенетична регулация, които колективно са запазили здравето ѝ до дълбока старост.

Тези черти са взаимодействали, за да запазят здравето до дълбока старост, което илюстрира, че стареенето и болестите на възрастта могат, при определени обстоятелства, да не бъдат свързани.

Основна сила на това проучване е неговият всеобхватен мултиомичен подход, който осигурява безпрецедентна дълбочина на анализа в множество биологични слоеве. Въпреки това, тъй като е напречно, кръвно-центрично проучване на един индивид, причинно-следствените заключения и широките обобщения остават ограничени.

Бъдещите изследвания трябва да изследват по-големи кохорти от дълголетни индивиди и да тестват целенасочени интервенции, като промени в диетата, упражнения, метаболитни терапии и модулация на микробиома. Важно е също да се отбележи, че някои епигенетични интервенции може да изискват повишено внимание поради защитната роля на повторното хиперметилиране.

Справка: The multiomics blueprint of the individual with the most extreme lifespan. Santos-Pujol, E, Noguera-Castells, A, Casado-Pelaez, M, García-Prieto, C A, Vasallo, C, Campillo-Marcos, I, Quero-Dotor, C, Crespo-García, E, Bueno-Costa, A, Setién, F, Ferrer, G, Davalos, V, Mereu, E, Pluvinet, R, Arribas, C, de la Torre, C, Villavicencio, F, Sumoy, L, Granada, I, Coles, N S, Acha, P, Solé, F, Mallo, M, Mata, C, Peregrina, S, Gabaldón, T, Llirós, M, Pujolassos, M, Carreras-Torres, R, Lluansí, A, García-Gil, L J, Aldeguer, X, Samino, S, Torné, P, Ribalta, J, Guardiola, M, Amigó, N, Yanes, O, Martínez, P, Sánchez-Vázquez, R, Blasco, M A, Oviedo, J, Lemos, B, Rius-Bonet, J, Torrubiano, M, Massip-Salcedo, M, Khidir, K A, Cao, T H, Quinn, P A, Jones, D J L, Macip, S, Brigos-Barril, E, Moldes, M, Barteri, F, Muntané, G, Laayouni, H, Navarro, A, Esteller, M. Cell Reports Medicine (2025). DOI: 10.1016/j.xcrm.2025.102368, https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791%2825%2900441-0

Източник: Study explains how genetics and lifestyle combined to keep a 117-year-old healthy, News-Medical.Net

Още по темата

20/03/2025

Животът

Хибернацията на лемурите връща часовника им назад в клетъчното стареене

14/02/2025

Медицина

Революционно изследване разкрива как естествено да се намалят признаците на стареене

04/06/2024

Човекът

Науката напредва в борбата срещу стареенето. Но искаме ли да живеем вечно?

23/11/2020

Животът

Израелски учени твърдят, че могат да обръщат процеса на стареене