Découvrez comment une nouvelle horloge épigénétique mesure à quelle vitesse vous vieillissez vraiment à partir d'une goutte de sang ou de salive.
Étude: Une horloge épigénétique à base de sang pour la capacité intrinsèque prédit la mortalité et est associée à des facteurs cliniques, immunologiques et de style de vie. Crédit d'image: Zapylaiev Kostiantyn / shuuterstock.com
Une étude récente publiée dans la revue Vieillissement de la nature a construit une horloge de capacité intrinsèque (IC) pour prédire la mortalité toutes causes en fonction de différents facteurs.
Sommaire
Qu'est-ce que la capacité intrinsèque?
En 2015, l'Organisation mondiale de la santé (OMS) a introduit la capacité intrinsèque (IC), une composante cruciale du vieillissement en bonne santé. Qui a défini IC comme «la somme de toutes les capacités physiques et mentales sur lesquelles un individu peut tirer à tout moment de sa vie».
Le CI favorise un vieillissement sain en décalant l'objectif conventionnel du traitement des maladies aiguës à l'évaluation et à la préservation de la capacité fonctionnelle d'un individu. Il est essentiel de noter que la CI varie selon les individus, culminant généralement dans la petite enfance et diminuant progressivement après la quarantaine. Cependant, la CI peut être améliorée à tout âge en modifiant le mode de vie.
La classification internationale des maladies, 11e révision, a récemment standardisé l'utilisation clinique du CI comme métrique de vieillissement fonctionnel. À ce jour, plusieurs études ont développé des scores IC, où un score IC faible est associé à une comorbidité plus élevée, à des difficultés dans les activités quotidiennes, à la fragilité et aux chutes accrues. Ces études ont également établi un lien entre la CI et les facteurs liés à la santé.
Bien que l'IC puisse mesurer efficacement la capacité fonctionnelle, le protocole actuel pour la mesure quantitative est très complexe et nécessite un équipement sophistiqué et du personnel formé. De plus, les mécanismes moléculaires et cellulaires précis associés à la baisse liée à l'âge de la CI n'est pas clair.
À propos de l'étude
La présente étude visait à construire un nouveau prédicteur épigénétique de IC (horloge IC) en utilisant les données de la cohorte de translation Inspire (Inspire-T). Cette cohorte est une étude de suivi de 10 ans en cours qui évalue les changements de CI et les biomarqueurs du vieillissement et des maladies liées à l'âge. Ses participants sont âgés de 20 à 102 avec des niveaux variés de capacité fonctionnelle.
Le profilage de méthylation de l'ADN (DNAM) a été réalisé sur plus de 1 000 participants à la cohorte Inspire-T. Les valeurs bêta DNAM et les scores IC ont été utilisées pour construire un modèle prédictif pour IC, en utilisant une régression nette élastique et une validation croisée dix.
L'horloge IC a été appliquée à la Framingham Heart Study (FHS) pour découvrir comment le DNAM IC était associé à la mortalité, aux marqueurs cliniques de la santé et au mode de vie.
Les données transcriptomiques et les changements dans la composition cellulaire ont été considérés comme évaluant les mécanismes moléculaires et cellulaires de la CI.
Résultats de l'étude
Des outils d'évaluation clinique ont été utilisés pour développer des scores IC (allant de 0 à 1) représentant une baisse liée à l'âge dans différents domaines, tels que sensoriel, cognition, psychologique, locomotion et vitalité. Un score IC de 1 a indiqué le meilleur résultat pour la santé, tandis qu'un score nul a indiqué le pire résultat.
Tous les domaines IC étudiés se sont révélés négativement corrélés avec l'âge. La présente étude a révélé que les hommes avaient des scores IC plus élevés dans les domaines psychologiques et de vitalité, tandis que les femmes avaient des scores plus élevés dans le domaine sensoriel. Aucune différence n'a été observée entre les sexes dans les domaines de la cognition et de la locomotion.
Une analyse de régression du modèle biphasé continu a montré que les participants aux femmes subissent un déclin sensoriel antérieur, tandis que les participants masculins connaissent un déclin cognitif antérieur. Cette constatation implique que les femmes maintiennent des fonctions cognitives telles que la pensée, le souvenir et le raisonnement plus longtemps que les hommes.
Le score IC global a indiqué une corrélation positive robuste avec chaque domaine, par rapport aux corrélations entre les domaines, mettant en évidence la nature intégrative du score IC. Les corrélations inter-domaines les plus élevées et les plus basses ont été trouvées respectivement dans les domaines sensoriels et psychologiques.
Le modèle qui s'est classé le mieux dans toutes les métriques étudiées, c'est-à-dire, la corrélation la plus élevée, les sites d'erreur la plus faible et moins de cytosine-phosphate-guanine (CPG), présentaient une corrélation de 0,61 entre les valeurs IC et les valeurs prédites basées sur DNAM. Bien qu'une forte corrélation ait été observée en fonction de l'âge, les CPG avec les coefficients les plus élevés présentaient une corrélation presque nulle avec l'âge chronologique.
L'horloge IC nouvellement construite a été comparée aux horloges épigénétiques de première et de deuxième génération. Une corrélation négative entre DNAM IC et les horloges épigénétiques a été observée, avec des phénomènes révélant la corrélation la plus forte, suivie de l'horloge Hannum. La présente étude a indiqué que le DNAM IC pouvait être calculé à partir de salive et d'échantillons de sang.
La présente étude a également identifié l'expression de 578 gènes (par exemple, Mcoln2 et CD28 gènes) comme significativement associé aux altérations DNAM IC. Les CPG dans l'horloge IC ont indiqué une corrélation de 0,21 avec l'expression d'au moins un gène considérablement associé. Cette observation a confirmé la connexion robuste entre l'horloge IC et la signature d'expression génique identifiée de DNAM IC.
Une analyse d'enrichissement de l'ontologie génétique (GO) a été réalisée pour déterminer les processus biologiques associés à la signature d'expression génique de DNAM IC. La signature d'expression IC a été fortement enrichie dans les gènes impliqués dans la sénescence cellulaire et l'inflammation chronique. L'horloge IC a détecté divers aspects de l'immunosénescence dans le sang lié aux changements fonctionnels du vieillissement immunitaire.
La présente étude a observé que l'instabilité génomique, le dysfonctionnement mitochondrial et la perte de protéostase étaient liés à la fonction de domaines IC spécifiques. Des scores de vitalité plus élevés ont été associés à des gènes de transport d'électrons mitochondrial. En comparaison, les scores psychologiques plus élevés étaient liés aux voies de réponse aux dommages à l'ADN et aux scores sensoriels plus élevés avec la protéostase et les voies de réponse immunitaire.
Les données de mortalité des 1 680 personnes du FHS ont été utilisées pour déterminer si le DNAM IC était associé à un risque de mortalité accru de toutes les causes ou des conditions liées à l'âge. DNAM IC s'est avéré être plus fortement associé aux risques de mortalité toutes causes. Cette étude a estimé que les individus avec un IC DNAM élevé vivraient, en moyenne, 5,5 ans de plus que ceux avec un faible IC DNAM.
Notamment, cette étude a indiqué que la consommation de poissons riches en acides gras oméga-3 à longue chaîne et adhérant aux niveaux de sucre recommandés pourraient favoriser l'entretien des CI. Bien qu'une gamme de facteurs alimentaires ait été examinée, seuls les oméga-3 dérivés du poisson et l'adhésion aux directives de sucre sont restés significatifs après ajustement pour plusieurs tests.
Les chercheurs notent également que la CI diminue rapidement dans la très vieillesse. En raison des données limitées dans ce groupe d'âge, leur modèle prédictif n'est pas aussi fort pour les personnes ayant des scores IC extrêmement faibles.
De plus, bien que l'horloge IC soit fortement associée à la mortalité et aux résultats pour la santé, l'étude ne peut pas établir que l'amélioration du DNAM IC entraînera nécessairement de meilleurs résultats pour la santé ou une durée de vie plus longue.
Conclusions
La présente étude a établi une horloge biologique pour la baisse liée à l'âge de la CI basée sur de multiples composants cliniques, fonctionnels, immunitaires et inflammatoires et des choix de style de vie.
Cette horloge IC peut être estimée à partir du sang et de la salive et surpasse les horloges épigénétiques établies pour prédire le risque de mortalité. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour clarifier les relations causales et valider l'horloge IC dans des populations plus diverses et parmi ceux qui ont une très faible capacité fonctionnelle.
Le CI d'une personne peut être exploité pour guider les interventions vieillissantes, bien que ces résultats soient interprétés en tenant compte des limites de l'étude et de la nécessité d'une validation supplémentaire.
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