Эпигенетический дрейф

Гипотеза эпигенетического дрейфа предполагает, что старение — это следствие прогрессивного накопления эпигенетических повреждений из-за ограниченной мощности репарационной системы^[1]. Возраст-зависимый эпигенетический дрейф является естественным феноменом, проявляющимся у всех здоровых индивидов. Однако с возрастом он может становиться неблагоприятным для жизнедеятельности, приводя к развитию комплексных заболеваний. Эпигенетический дрейф был выявлен в тканях здоровых людей, однако в тканях, полученных от пациентов с болезнью Альцгеймера, он оказался существенно более выраженным^[2].

А. Шумахер высказал предположение, что в то время как темп накопления генетических мутаций повышается с возрастом линейно, уровень накопления эпимутаций после того, как достигнут определенный порог клеточной эпигенетической дерегуляции, повышается экспоненциально. Достигая порога, эти изменения вследствие «резонансного эффекта» могут нарушать генетический и эпигенетический гомеостаз, приводя таким образом к значительно более быстрому эпигенетическому дрейфу. Его темп может не только определяться единичными изменениями в геноме, но также и зависеть от общегеномных системных механизмов.

Допускается, что те или иные средовые влияния могут привести к возникновению длительно сохраняющихся «эпигенетических отпечатков», особенно в постмитотических клетках (нейронах и т. д.). Эти отпечатки могут оказывать негативное влияние на организм даже по прошествии многих лет после воздействия. Например, выявлено, что влияние металлов-ксенобиотиков, в частности свинца, на крыс в период их развития приводит к отсроченной сверхэкспрессии гена APP, который играет критическую роль в развитии болезни Альцгеймера. Этот эффект проявляется даже через 20 мес после воздействия^[3]. Для лучшего понимания процессов, связанных с эпигенетическим дрейфом, А. Шумахер предлагает не только осуществлять исследования возрастзависимых заболеваний, но также изучать эпигенетические паттерны у долгожителей. Если средовые изменения играют ключевую роль в эпигенетическом дрейфе, можно предположить, что долгоживущие индивиды являются носителями большего количества негативных возрастных эпимутаций в сравнении с другими членами популяции. Однако определенные комплексные особенности их эпигенотипа могут защищать их от повреждающего эффекта этих эпимутаций^[4].

Примечания

1. ↑ Эпигенетическая эпидемиология ассоциированных с возрастом заболеваний
2. ↑ Fraga M. F., Ballestar E., Paz M. F. et al. Epigenetic differences arise during the lifetime of monozygotic twins // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005a. V. 102. P. 10604-10609.
3. ↑ Zawia N.H., Basha M.R. Environmental risk factors and the developmental basis for Alzheimer’s disease // Rev. Neurosci. 2005. V. 16. P. 325—337.
4. ↑ Schumacher A. Epigenetics of Aging In book: Handbook of Epigenetics: The New Molecular and Medical Genetics. // Tollefsbol, T.O. (ed.). 2010. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands

Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Добавить иллюстрации. Проставить интервики в рамках проекта Интервики.

См. также

• Эпигенетика, эпигенетическое наследование