İnsan Karaciğeri Moleküler Ölçekte Nasıl Yaşlanır?

Karaciğer oldukça sofistike bir metabolik fabrikadır. Tüm vücut homeostazını sürdürmek için gerekli olan geniş bir biyokimyasal fonksiyon dizisi gerçekleştirir ve periferik dokulardan kaynaklanan sinyalleri entegre etmek ve detaylandırmak için çok önemlidir. Karaciğer fizyolojisinin yaşlanma sırasında nasıl ve ne ölçüde etkilendiğine dair detaylar, temel biyolojik araştırmalara konu olmaya devam etmektedir. Diğer organlara kıyasla, fonksiyonelliği açısından karaciğerlerin benzersiz olduğu bilinmektedir. Karaciğer morfolojisinde ve fonksiyonlarında yaşla ilgili bazı değişikliklere rağmen, karaciğer diğer dokulara göre çok daha ileri yaşlarda işlevselliğini korumaktadır. Mevcut veriler daha yaşlı donörlerden nakillerin genç donörlerden elde edilenlerle karşılaştırılabilir süre ve başarı oranlarına sahip olduğunu göstermektedir.

DNA metilasyonu, yaşamda geçirdiği büyük yeniden yapılanma ve bir bireyin biyolojik çağındaki hızlanma / yavaşlama etkilerini tespit etme yeteneği nedeniyle insan yaşlanma çalışmalarında en fazla dikkat çeken epigenetik değişimdir.

Bir grup araştırmacının yakın zamanda yaptıkları bir çalışmada, 12 ila 92 yıl arasında değişen sağlıklı karaciğer donörlerinden alınan karaciğer biyopsilerindeki proteazomların fonksiyonunun ve mikroRNA ekspresyonunun en azından 60 yaşına kadar büyük ölçüde korunduğu gösterilmişti. Araştırmacılar bu bulguları derinleştirmek ve tamamlamak için yaptıkları yeni çalışmada ise 13 ila 90 yaş arasında değişen 45 sağlıklı donörden alınan karaciğer biyopsilerinde genom çapında DNA metilasyonunu araştırdılar. Infinium HumanMethylation450 BeadChip kullanarak, donörlerden toplanan karaciğer biyopsilerinin epigenetik profilini karakterize ettiler.

DNA Metilasyonu Anahtar

Analiz, 8823 yaşa bağlı farklı metile CpG probu ile DNA metilasyon paternlerinde büyük bir yeniden biçimlenmenin oluştuğunu gösterdi. Bu yaş ile ilgili değişiklikler özellikle 60 yaşından sonra düzelmeye eğilimliydi ve bu Horvath’ın saati (epigenetik saat) tarafından teyit edildi. Araştırmacılar sıkı seçim kriterlerini kullanarak, 75 genomik bölge de dahil olmak üzere yaşlanan karaciğerin bir DNA metilasyon imzasını tanımladılar. Bu imzanın diğer dokularla karşılaştırıldığında karaciğer için spesifik olduğunu ve obezite ile ilişkili biyolojik yaş-ivme etkilerini tespit edebildiğini gösterdiler. DNA metilasyon ölçümlerini mevcut ekspresyon verileriyle birleştirdiler.

Araştırmacılar, iki omik karakterizasyon arasındaki kesişimin düşük olmasına rağmen, her iki yaklaşımın da, insan karaciğerinin yaşlanmasında epitelyal-mezenkimal geçiş ve Wnt sinyal yolaklarının daha önce belirlenmemiş bir rolünü önerdiğini belirttiler.