Epigenetik Yaşlanma ve Yaşlanma Saatleri
Epigenetik yaşlanma, epigenomda — en belirgin olarak DNA metilasyon paternlerinde — kronolojik yaşlanmaya eşlik eden sistematik değişiklikleri ifade etmektedir. Epigenetik yaşlanma saatleri, bu değişiklikleri biyolojik yaşın nicel bir tahmini haline getirmekte; seçili bölgelerdeki metilasyon seviyelerini kullanarak yaşı tahmin etmekte ve bazı durumlarda takvime göre hızlanmış yaşlanmayı işaret etmektedir.
Tanım
Epigenetik yaşlanma saati, tanımlanmış bir CpG bölgesi setindeki DNA metilasyon seviyelerinden biyolojik yaşı tahmin eden istatistiksel bir modeldir; tahmin edilen (epigenetik) yaş ile kronolojik yaş arasındaki fark — epigenetik yaş hızlanması — biyolojik yaşlanma ve sağlık riski için aday bir belirteç olarak incelenmektedir.
Kapsam
Bu madde, metilasyonun yaşla birlikte nasıl değiştiğini, çok bölgeli saatlerin nasıl inşa edildiğini ve yorumlandığını, kronolojik yaş tahmin edicileri ile mortalite odaklı biyobelirteçler arasındaki ayrımı ve epigenetik değişikliklerin yaşlanmanın daha geniş kapsamlı ayırt edici özellikleri arasındaki yerini ele almaktadır. Bu, bilimin referans niteliğinde bir incelemesi olup, bireysel sağlık değerlendirmesi veya yaşlanma karşıtı iddialar için bir temel teşkil etmemektedir.
Temel sorular
- Metilom yaşla birlikte sistematik olarak nasıl değişmektedir?
- Epigenetik saatler dokular arasında nasıl inşa edilmekte ve doğrulanmaktadır?
- Epigenetik yaş hızlanması neyi ve ne kadar güvenilir bir şekilde tahmin etmektedir?
- Epigenetik yaşlanma, yaşlanmanın bir nedeni, sonucu veya korelasyonu mudur?
Anahtar kavramlar
- DNA metilasyon yaşı (DNAm yaşı)
- Epigenetik yaş hızlanması
- Çok dokulu saatler ve tek dokulu saatler
- Birinci nesil saatler ve mortalite bazlı saatler
- Yaşlanmanın bir ayırt edici özelliği olarak epigenetik değişiklik
- Cezalı regresyon ile CpG bölgesi seçimi
Mekanizmalar
Yaşla birlikte, metilom karakteristik değişikliklere uğramaktadır — belirli CpG bölgelerinde fokal hipermetilasyonun yanı sıra global hipometilasyon — ve bu epigenetik değişiklikler yaşlanmanın ayırt edici özelliklerinden biri olarak kabul edilmektedir (López-Otín ve ark., 2013). Yaşlanma saatleri, metilasyonu kronolojik yaşı takip eden CpG bölgelerini seçerek ve bunları cezalı regresyon ile bir yaş tahmin edicisine dönüştürerek bu düzenliliği kullanmaktadır. Horvath (2013) çok dokulu saati, 353 CpG'den birçok doku tipinde yaşı tahmin ederken, Hannum ve ark. (2013) saati kandan türetilmiştir; daha sonraki 'ikinci nesil' saatler, yalnızca kronolojik yaş yerine mortalite ve sağlık sonuçları üzerine eğitilmiştir (Horvath & Raj, 2018). Bu belirteçleri yaşlanma süreciyle ilişkilendiren biyolojik etkenler hala araştırılmaktadır.
Klinik önem
Epigenetik saatler, biyolojik yaşlanma ve popülasyon sağlığını incelemek için araştırma araçlarıdır ve epigenetik yaş hızlanması, gözlemsel çalışmalarda sağlık sonuçlarıyla ilişkilendirilmiştir. Bu madde bilimi tanımlamaktadır; bireysel tanı, prognoz veya yaşlanma karşıtı müdahale için epigenetik yaş testini desteklememektedir.
Epidemiyoloji
Epigenetik saatler, büyük kohortlarda uygulanmıştır; burada epigenetik yaş hızlanması, mortalite, yaşa bağlı hastalıklar ve sigara ile obezite gibi maruziyetlerle ilişkiler göstermektedir, ancak etki büyüklükleri ve klinik fayda saate ve popülasyona göre değişmektedir (Horvath & Raj, 2018). Tahminler, dokuya, dizi platformuna ve bir saatin eğitildiği sonuca bağlıdır.
Tarihçe
Yaşla ilişkili metilasyon değişiklikleri, saatler var olmadan önce de gözlemlenmekteydi, ancak nicel tahmin 2013 yılında iki dönüm noktası niteliğindeki modelle ortaya çıkmıştır: Hannum ve arkadaşlarının kan bazlı saati ve Horvath'ın çok dokulu saati (Hannum ve ark., 2013; Horvath, 2013). Epigenetik değişikliğin yaşlanmanın bir ayırt edici özelliği olarak çerçevelenmesi (López-Otín ve ark., 2013) kavramsal bağlamı oluşturmuş ve ardından gelen 'epigenetik yaşlanma saati teorisi' incelemesi alanı sağlamlaştırmıştır (Horvath & Raj, 2018).
Tartışmalar
- Epigenetik yaş, yaşlanmanın kendisini mi ölçmektedir yoksa sadece onunla mı korelasyon göstermektedir?
- Saatler kronolojik yaşı doğru bir şekilde tahmin etmekte ve yaş hızlanması sonuçlarla ilişkilendirilmektedir, ancak altta yatan metilasyon değişikliklerinin yaşlanmayı yönlendirip yönlendirmediği, pasif olarak kaydedip kaydetmediği veya hücre bileşimi kaymalarını yansıtıp yansıtmadığı çözülememiş olup nedensel yorumu sınırlamaktadır.
Öne çıkan isimler
- Steve Horvath
- Gregory Hannum
- Kang Zhang
- Kenneth Raj
- Carlos López-Otín
İlgili konular
Temel eserler
- hannum-2013
- horvath-2013
- horvath-raj-2018
Sıkça sorulan sorular
- Epigenetik yaş ile kronolojik yaş arasındaki fark nedir?
- Kronolojik yaş doğumdan bu yana geçen süreyi ifade ederken, epigenetik yaş DNA metilasyon paternlerinden türetilen biyolojik yaşın bir tahminidir; epigenetik yaşın kronolojik yaşı aşması durumuna epigenetik yaş hızlanması denilmekte ve daha hızlı biyolojik yaşlanmanın olası bir belirteci olarak incelenmektedir.
- Epigenetik bir saat birinin ne kadar yaşayacağını söyleyebilir mi?
- Hayır. Epigenetik saatler, popülasyon düzeyinde yaş hızlanması ile mortalite riski gibi sonuçlar arasındaki ilişkileri tanımlamaktadır; bunlar araştırma araçları olup, bir bireyin yaşam süresini tahmin etmemekte veya kişisel sağlık kararlarına rehberlik etmemektedir.
Bu kavram için yöntemler
- Time-series Epigenome-wide Association Study
- Epigenome-wide association study
- Multi-omics epigenome-wide association study
- Differential Epigenome-Wide Association Study
- Machine learning-assisted epigenome-wide association study
- Epigenome-wide association study in educational research
- Bayesian epigenome-wide association study
- Network-based epigenome-wide association study