Liquidation de ressort de prolongation de la durée de vie utile

Magazine de prolongation de la durée de vie utile

LE Magazine en décembre 1998


Rapport 

 


Méthylation, Epigenetics et longévité

Méthylation, Epigenetics et longévitéUne nouvelle étude, en partie financée par la base de prolongation de la durée de vie utile, espère démontrer comment l'augmentation de la méthylation du corps par la supplémentation nutritionnelle appropriée peut prolonger la durée.

Par Craig Cooney

Til l'autre nuit j'observait le film Gattaca, un film environ un futur moment où nous tous sommes identifiés par notre ordre d'ADN. Naturellement, avec de la cette ADN l'identité basée sur ordre vient un bon nombre de distinctions de classe, avec quelques personnes données des occasions dans la vie et d'autres manoeuvrées aux tâches serviles. Une des distinctions dans le film qui peut être fait à partir de l'ordre d'ADN est durée anticipée, à l'année.

Même aujourd'hui nous savons que seul l'ordre d'ADN détermine seulement, au mieux, une large gamme de durée de vie. La plupart des souris et rats de laboratoire sont développés en tant que tensions génétiquement identiques par l'endogamie, pourtant ces groupes de souris et de rats génétiquement identiques meurent sur tout à fait une gamme de temps. Par exemple, la plupart des souris de la tension C57BL6 vivant dans les conditions semblables mourront entre 18 et 33 mois d'âge (par exemple pinson 1990, Blackwell et autres 1995). C'est semblable à la plupart des humains mourant entre 50 et 90 ans, et les humains ne sont pas même génétiquement identiques, ni nous tous mangeons de la même nourriture, buvons la même eau ou vivons dans le même environnement.

Le point est, si la génétique appelait l'air de totalité, les souris C57BL6 devrait tout se laisser tomber complètement mardi après-midi, avec précision deux ans, trois jours et six minutes après leur naissance. Ainsi pourquoi ne font-ils pas ?

On l'a longtemps su que les cellules mammifères normales développées dans la culture de laboratoire deviendront sénescentes, cessent de s'élever et meurent par la suite. Ces cellules normales développées dans des boîtes de Pétri de laboratoire perdent quelque chose « méthylation d'ADN » appelée plus elles se développent et se divisent (Wilson et Jones 1983). En revanche, les cellules de tumeur, bien que le bas dans la méthylation d'ADN à commencer par, ne perdent pas nécessairement plus de méthylation d'ADN pendant qu'elles se développent et se divisent. Le fait est, des cellules de tumeur sont immortel.

La méthylation est le dépassement d'un fragment chimique appelé un groupe méthylique (un atome de carbone lié à trois atomes d'hydrogène) d'une molécule à l'autre. Cette « étiquette » chimique agit en tant que signal de la plus haute importance et modification structurelle dans tous nos corps (Mitchell 1998). Bien qu'il y ait beaucoup d'utilisations de méthylation, la méthylation d'ADN est une des essentielle, et une des plus importante, des utilisations des groupes méthyliques. En fait, si la méthylation de l'ADN est limitée ou empêchée, les embryons de souris ne se développeront pas et des arrêts de la vie juste (Li, et autres, 1992).

Chez les animaux entiers, la méthylation d'ADN également est perdue avec l'âge. En 1967, Dr. Boris Vanyushin et les collègues à Moscou ont décrit ce processus dans les saumons, et plus tard ont prouvé que la méthylation d'ADN a été perdue avec l'âge dans la plupart des tissus étudiés dans les bétail et les rats (Vanyushin et autres 1973, Romanov et Vanyushin 1981). De même, les scientifiques aux États-Unis et le Japon ont montré la perte de méthylation d'ADN avec le vieillissement dans beaucoup de tissus des souris (Singhal et autres 1987, passé en revue dans Cooney 1993).

Le Dr. Vincent Wilson et collègues a prouvé que le plus long une durée d'espèces animales, ou plus le potentiel de doublement d'un type de cellules est grand, plus il est capable de maintenir sa méthylation d'ADN meilleur. Leurs études indiquent que les humains maintiennent leur méthylation d'ADN bien mieux que font les souris, et, comme nous savons, les humains vivent beaucoup plus longtemps que n'importe quel type de souris.

Ces études ont soulevé la possibilité que la méthylation de manipulation d'ADN dans le laboratoire pourrait changer la durée des cellules ou des animaux entiers. Nous savons maintenant que les traitements courts avec des inhibiteurs d'ADN-méthylation diminuent de manière significative le potentiel ou la « durée » de doublement des cellules humaines normales de fibroblaste (vacances 1986, passées en revue dans Cooney 1993).

Peut-elle l'amélioration de méthylation, consécutivement, durée d'augmentation ?

Il y a quelques années, la base de prolongation de la durée de vie utile a commencé à identifier la large participation d'une substance appelée
S-adenosylmethionine (même) - une source « active » des groupes méthyliques, une source de grande énergie faite devise à partir de triphosphate d'adénosine, de nos cellules « d'énergie, » et l'acide aminé méthionine-et la méthylation dans la santé et la longévité. Dr. Paul Frankel a présenté le Président Saul Kent de base à ma recherche sur la supplémentation et l'epigenetics méthyliques. La base a accepté de soutenir cette recherche et ensemble nous avons organisé un projet, appelé Methylation, Epigenetics et la longévité.

Il y a plusieurs objectifs de ce projet, y compris déterminer si la supplémentation méthylique diététique à long terme ou même supplémentation chez les rats effectuera des changements dans la longévité, en pathologie relative à l'âge, et des paramètres moléculaires tels que la méthylation d'ADN, mêmes, un produit de réaction de mêmes S-adenosylhomocysteine appelé (sah), et l'homocystéine, le facteur de risque biochimique le plus important pour la maladie vasculaire (Frankel et Mitchell 1997). Un autre objectif est de déterminer si les mesures de méthylation, de mêmes, et d'homocystéine d'ADN dans le sang sont des indicateurs de la longévité et peuvent agir en tant que biomarkers du vieillissement.

J'ai proposé que les insuffisances dans le métabolisme méthylique existent des animaux de temps soient jeunes. Les espèces de courte durée, telles qu'une souris, auraient évolué une insuffisance inhérente plus grave dans le métabolisme méthylique que des espèces longévitales telles qu'un humain. D'une manière primordiale, ces insuffisances méthyliques auraient évolué chez les animaux mangeant un équilibre des éléments nutritifs trouvés en nourriture de nature, et dépendraient donc au moins partiellement du régime.

Ainsi, j'ai proposé cela en manoeuvrant le régime de sorte que les éléments nutritifs pour la méthylation soient augmentés, il peux être possible pour commander ces insuffisances. C'est pourquoi nous ne faisons pas, et n'avons jamais fait, obtenir toutes les vitamines que nous avons besoin de notre nourriture (Cooney 1993). Nous avons besoin de la longévité saine, pourtant des vitamines en notre nourriture seulement « garantie » plus de nous pour la reproduction jeune !

Le projet de méthylation, d'Epigenetics et de longévité examinera de nouveaux marqueurs importants pour notre santé, en particulier sang même et méthylation d'ADN de globule blanc. Nous savons que les niveaux d'homocystéine augmentent avec l'âge chez l'homme (Brattstrom et autres 1994). En revanche, la méthylation à cellule T d'ADN diminue pendant que nous vieillissons et est probable une cause de la maladie auto-immune (Yung et autres 1995). Comment le sang mêmes changements avec l'âge n'est pas connu à coup sûr, mais quand le sang même est bas, il cause la dépression et est un facteur de risque pour la crise cardiaque.

En dépit de toute la ceci, des essais pour ces conditions ne sont pas par habitude faits. Les mesures métaboliques prévues dans notre étude aideront à rapporter ce travail à d'autres domaines importants de santé en plus de la longévité, et quelque chose a appelé l'epigenetics, qui peut être défini comme contrôle héritable de l'expression et de l'utilisation de l'ordre d'ADN (voyez l'histoire de barre latérale à la page suivante).

La méthylation a un nombre important d'effets en plus d'affecter la méthylation d'ADN en cellules normales, aussi bien que cellules cancéreuses et cellules de vieillissement. La basse méthylation d'ADN des lymphocytes T de sang semble causer un certains lupus et rhumatisme articulaire chez l'homme et cause la maladie auto-immune chez les souris (Yung et autres 1995). La méthylation également est employée pour préparer le melatonin (l'hormone de « sommeil »), l'adrénaline (l'hormone de le combat ou la fuite), l'acétylcholine (une neurotransmetteur), la créatine (pour le métabolisme énergétique de muscle), la carnitine (impliquée dans le gros burning dans des mitochondries), et la choline (grosse fluidité de mobilisation et de membrane cellulaire).

Le métabolisme méthylique de compréhension et les effets des suppléments méthyliques est important pour comprendre les processus biochimiques qui affectent notre santé. Par exemple, le métabolisme méthylique est essentiel pour le métabolisme et le transport des graisses et du cholestérol, pour le métabolisme de plusieurs neurotransmetteurs et dans l'action des drogues antidépresseuses. Le sang même est bas dans les humains déprimés (Alpert et Fava 1997) ou après toxicomanie chez les souris (Cooney et autres 1998). L'insuffisance d'acide folique semble empêcher l'efficacité de certaines drogues antidépresseuses, y compris le fluoxetine (la substance active en Prozac), et même elle-même est un antidépresseur efficace chez l'homme (Kagan et autres 1990, Fava et autres 1995, Alpert et Fava 1997).

La méthylation est également importante pour la réparation des dommages relatifs à l'âge de protéine dans des nos systèmes nerveux et dans tous nos corps. En fait, ce type de réparation est essentiel pour la longévité chez les souris. Si un certain gène Même-dépendant de protéine-réparation est handicapé ou « frappé » chez les souris, les animaux vivent seulement pendant environ sept semaines (dans une gamme de trois à neuf semaines), au lieu de leurs 20 à 30 mois normaux (Kim et autres 1997). Chez l'homme, ce type de réparation semble être important dans un certain nombre de secteurs, y compris les réparations qui peuvent aider à empêcher la maladie d'Alzheimer et les cataractes.

L'entretien de la méthylation d'ADN est non seulement essentiel à notre santé à long terme (en évitant le cancer et le vieillissement), mais il semble également avoir un rôle quotidien en maintenant nos chromosomes, systèmes immunitaires et en supprimant des viraux infection.

Comme presque toutes les réactions chimiques dans nos corps, la méthylation d'ADN fait utilisant un catalyseur de protéine, une enzyme. Pour la méthylation d'ADN, l'enzyme s'appelle le methyltransferase d'ADN, qui facilite la réaction de méthylation en plaçant mêmes et la base de cytosine de la fin d'ADN très entre eux. le methyltransferase d'ADN est comme un échafaudage moléculaire réutilisable tridimensionnel pour placer ces molécules commodément où le travail doit être effectué. le methyltransferase d'ADN emploie également le zinc pour aider à lier l'ADN, bien que le plein rôle du zinc ne soit pas encore connu (Bestor 1992).

Jetons un coup d'oeil à la nutrition et aux suppléments méthyliques, et comment ils pourraient avoir un impact sur le contrôle héritable de l'expression et de l'utilisation de l'ordre d'ADN (epigenetics).

Même est nécessaire pour la méthylation d'ADN et pour la plupart de méthylation enzymatique en cellules. Même est trouvé principalement à l'intérieur de nos cellules et tissus, et peut aisément être mesuré dans les cellules rouges de notre sang (et autres 1997 sage). Nous obtenons probablement seulement une toute petite part de nos mêmes directement de la nourriture, mais nous avons besoin de métabolisme méthylique pour produire mêmes, et le métabolisme méthylique dépend d'une source diététique de la vitamine absolument essentielle B12 d'éléments nutritifs, des folates, de la méthionine et du zinc, et des éléments nutritifs conditionnellement essentiels tels que la choline et la bétaïne.

Ces cofacteurs sont comme les outils essentiels requis sur l'échafaudage de protéine pour obtenir le travail réalisé. Des enzymes de Methyltransferase utilisant mêmes sont empêchées par le sah de produit de réaction. En conséquence, l'enzyme de methyltransferase d'ADN exige mêmes, est empêchée par le sah, et emploie également le zinc comme cofacteur. le sah est décomposé à l'homocystéine et à l'adénosine. L'homocystéine peut alors être réutilisée par le métabolisme méthylique pour produire la méthionine et, plus tard, mêmes.

We savent que les régimes méthylique-déficients causeront le cancer de foie, la maladie vasculaire et la durée plus courte chez les animaux. Ceci a été édité en 1946 par des saumons et Copeland, qui a prouvé qu'un choline-déficient, régime de bas-méthionine a causé le cancer de foie dans les rats, et en 1954 par Wilgram et autres, qui a prouvé que l'insuffisance de choline a causé l'athérosclérose et la mort dans de jeunes rats. L'importance des groupes méthyliques en évitant le cancer de foie était plus clair montrée postérieure et prolongé par le Dr. Lionel Poirier et collègues (voir le Poirier 1994), et le rôle de l'homocystéine dans l'artériosclérose a été montré pour des humains comme d'abord proposé par Dr. Kilmer McCully en 1969 (voir le McCully 1997). (Pour une pleine explication de la contribution de McCully à l'étude de l'homocystéine, voir la magazine de prolongation de la durée de vie utile, novembre 1997.)