Wyniki ich badania ukazały się w czasopiśmie „Science”. 

Jak przypomnieli autorzy, duże gatunki ssaków często są bardziej długowieczne niż małe. Np. myszy dożywają zaledwie kilku lat, a niektóre wieloryby - niemal 200. U psów jest jednak odwrotnie: przedstawiciele małych ras zwykle żyją dłużej niż ich więksi krewniacy.

Naukowcy postanowili sprawdzić, jakie procesy molekularne odpowiadają za tę zależność i czy ich ślady da się zauważyć w DNA. Wykorzystali dane 894 psów, w oparciu o które przygotowali 1640 profili metylacji.

Metylacja to proces chemicznego znakowania DNA, uczestniczący w regulacji działania genów. Jej wzorce zmieniają się wraz z wiekiem, dlatego można na ich podstawie tworzyć tzw. zegary epigenetyczne, pozwalające oszacować wiek biologiczny organizmu.

Opracowany przez badaczy zegar wykazał, że większe psy mają oznaki szybszego starzenia molekularnego. Podobne różnice wykryto między płciami - u samców proces ten przebiegał szybciej niż u samic. Jednocześnie zwierzęta, których wiek biologiczny był wyższy od metrykalnego, miały większe ryzyko śmierci.

Szczególnie wyraźne różnice między dużymi i małymi psami dotyczyły transpozonów, potocznie nazywanych „skaczącymi genami”. Są to fragmenty DNA, które mogą przemieszczać się w genomie lub umieszczać swoje kopie w jego innych miejscach, powodując szkody. Jedną z ich rodzin jest LINE1.

W młodym organizmie metylacja pomaga ograniczać aktywność LINE1. Kiedy jednak chemicznych znaczników ubywa, kontrola może słabnąć, a wtedy „skaczące geny” wzmagają swoje działanie. To z kolei wiąże się z uszkodzeniami DNA, nowotworami i innymi chorobami związanymi z wiekiem.

Badacze ustalili, że u większych psów w miarę starzenia utrata znaczników metylacji w obszarach związanych z transpozonami LINE1 była wyraźnie silniejsza. U tzw. ras olbrzymich była ona w skali roku o 35 proc. szybsza niż u małych. 

Jak zaznaczyli autorzy, ich odkrycie może pomóc również w zrozumieniu starzenia u ludzi. Psy dzielą bowiem z właścicielami środowisko życia i są narażone na podobne czynniki zewnętrzne, a jednocześnie żyją znacznie krócej, co ułatwia śledzenie zmian zachodzących z wiekiem. 

Ich zdaniem badanie to podkreśla znaczenie epigenetyki w kształtowaniu zdrowia i długowieczności. „Sugeruje, że elementy transponowalne mogą stanowić kluczowy element procesu starzenia u ssaków. Jeśli tak jest, ukierunkowanie działań na te elementy lub mechanizmy, które je regulują, może otworzyć obiecującą drogę do opracowania przyszłych terapii wydłużających okres życia w dobrym zdrowiu u ludzi” - napisali. 

Katarzyna Czechowicz (PAP)

kap/ zan/