Intr-un studiu recent cercetatorii investigheaza relatia dintre microbiomul intestinal, conditia fizica si imbatranirea epigenetica la persoanele in forma fizica.
Numeroase studii au raportat ca un stil de viata sanatos poate creste durata de viata a unei persoane si poate reduce bolile legate de stilul de viata. Ceasurile epigenetice, care masoara varsta biologica si sunt influentate de stilul de viata si gene, prezic cu exactitate varsta si au fost asociate cu biomarkeri si riscul de mortalitate.
Recent, cercetatorii au dezvoltat DNAmFitAge bazat pe gene legate de conditia fizica, in care indivizii apti fizic par sa aiba o varsta biologica mai tanara si rezultate mai bune legate de varsta. Microbiomul, care este un sistem foarte adaptabil, se modifica odata cu varsta, influentand astfel imunitatea, inflamatia si longevitatea.
Explorarea conexiunii dintre microbiom, imbatranirea epigenetica si nivelurile de fitness poate imbunatati semnificativ intelegerea actuala a sanatatii umane, a bolilor si a imbatranirii.
Despre studiu
In studiul de fata, cercetatorii investigheaza microbiomul intestinal a 80 de persoane apte fizic intre 38 si 84 de ani. Aceste date au fost analizate pentru a determina relatia dintre microbiom, conditia fizica si accelerarea varstei epigenetice.
Consumul maxim de oxigen a fost masurat pentru a evalua fitness-ul cardiovascular, in timp ce forta maxima de prindere si saritul vertical au fost utilizate pentru a evalua forta generala a muschilor si, respectiv, a picioarelor. Valorile indicelui de masa corporala (IMC) au fost determinate folosind un monitor al compozitiei corporale.
Nivelurile de irisina din plasma au fost cuantificate utilizand testul imunosorbent legat de enzime (ELISA), in timp ce echilibrul redox a fost calculat pe baza puterii antioxidante si a metabolitilor reactivi ai oxigenului. Au fost colectate si probe de scaun pentru analiza microbiomului si extractia ADN-ului.
Secventierea Illumina a fost utilizata pentru a analiza ADN-ul microbian, in timp ce analiza bioinformatica a evaluat calitatea citirilor si caracterizarea taxonomica. Metilarea ADN-ului la nivelul epigenomului a fost masurata utilizand Infinium MethylationEPIC BeadChip.
Ceasurile de imbatranire prin metilare ADN au fost aplicate utilizand calculatorul online de varsta al lui Horvath si pachetul DunedinPACE. Analiza statistica a fost efectuata folosind pachete Python, inclusiv teste t si coeficienti de corelatie Pearson, pentru comparatii si, respectiv, corelatii.
Rezultatele studiului
Au fost observate diferente de gen in compozitia microbiomului intestinal, Firmicutes si Proteobacteria fiind mai abundente la barbati si, respectiv, la femele. Au fost observate, de asemenea, asociatii intre imbatranirea epigenetica si diversitatea microbiomului, sugerand astfel ca entropia microbiana crescuta poate fi legata de imbatranirea epigenetica accelerata.
La nivel de specie, anumite bacterii au fost asociate pozitiv sau negativ cu imbatranirea epigenetica, precum Bifidobacterium adolescentis si Escherichia coli la masculi si Bacteroides uniformis si Bacteroides vulgatus la femele.
Collinsella aerofaciens , care este asociata cu tulburari mintale si inflamatii, a aratat, de asemenea, o corelatie pozitiva cu accelerarea varstei la barbati. In schimb, Anaerostipes hardus antiinflamator prezinta o corelatie negativa.
Abundenta bacteriana legata de imbatranirea epigenetica nu se aliniaza cu varsta cronologica. Acest lucru indica o potentiala relatie cauzala intre bacteriile proinflamatorii si accelerarea varstei.
Examinarea cailor bacteriene a indicat o asociere intre accelerarea varstei si parametrii legati de fitness. De exemplu, caile de biosinteza citidin difosfat (CDP)-diacilglicerol si flavine au evidentiat corelatii negative cu accelerarea varstei la barbati, dar corelatii pozitive la femei.
Cercetatorii au explorat in continuare relatia dintre microbiom si masuratorile legate de exercitii fizice. La barbati, diversitatea microbiana s-a corelat negativ cu JumpMax, VO2max si Redox Balance si pozitiv cu nivelurile de trigliceride. La femei, diversitatea microbiana s-a corelat negativ cu IMC si performanta testelor cognitive.
Speciile bacteriene specifice au fost asociate cu parametrii legati de efort. La femei, accelerarea varstei a fost legata de Dorea longicatena , care este asociata cu riscuri metabolice in obezitate, si de Bacteroidetes , in special Bacteroides uniformis si Bacteroides vulgatus , care sunt legate de severitatea colitei ulcerative.
Fusicatenibacter saccharivorans a aratat o corelatie puternica pozitiva cu VO2max la barbati, posibil datorita proprietatilor sale antiinflamatorii si productiei de acizi grasi cu lant scurt. Eubacterium Sp. CAG 180 a corelat negativ cu puterea de prindere si inaltimea sariturii.
Echilibrul redox a fost asociat pozitiv cu cai moleculare specifice, in timp ce nivelurile de irisina s-au corelat negativ cu calea cap-diacilglicerol la femele. Aceste observatii sugereaza potentiale conexiuni intre performanta cognitiva, nivelurile hormonale si caile metabolice.
Concluzii
Microbiomul este dinamic si receptiv la factori precum nutritia, exercitiile fizice si sanatatea, prezentand totodata stabilitate in timp. Diferentele de gen in ceea ce priveste durata de viata, hormonii si nivelurile de fitness contribuie la variatiile microbiomului.