Варианты в митохондриальном гене связаны с возрастным снижением функции мышц

 

Американские ученые обнаружили, что мутации в гене alh-6 нематоды Caenorhabditis elegans и ALDH4A1 человека связаны с увеличением окислительного стресса, накоплением активных форм кислорода и, как следствие, с нарушением мышечной функции и снижением мобильности в пожилом возрасте. Для анализа использовали данные 36 тысяч людей в возрасте 50 лет и старше из исследования US Health and Retirement в США.

С возрастом у многих людей развивается саркопения — потеря мышечной массы и функции скелетных мышц. Люди становятся менее мобильными, что негативно сказывается на качестве их жизни. Помимо подвижности и диеты, на скорость развития заболевания влияют также генетические факторы. Несмотря на широкую распространенность данного явления, биомаркеры, предсказывающие развитие саркопении, крайне редки и мало изучены.

Группа ученых из Университета Южной Калифорнии (США) исследовала вклад гена alh-6 у нематоды Caenorhabditis elegans и ALDH4A1 у человека в снижение мобильности с возрастом и развитие саркопении. Эти гены кодируют ферменты, задействованные в митохондриальном катаболизме пролина. Мутации в alh-6 и ALDH4A1 приводят к повышению уровня активных форм кислорода и нарушению работы митохондрий.

Авторы провели скрининг потомков около 4000 мутантных F1-гибридов C. elegans и выделили среди них 96 животных с признаками окислительного стресса в мышечных тканях. К удивлению ученых, у каждого из них были найдены мутации в гене alh-6. У нематод, мутантных по alh-6, со временем ухудшалась подвижность, они хуже плавали и ползли по сравнению со здоровыми животными.

Далее ученые проверили, связан ли гомолог alh-6 у людей – ALDH4A1с изменением мобильности в пожилом возрасте. Для этого они проанализировали данные пожилых людей из исследования US Health and Retirementв США. В этом исследовании приняли участие более 36 тысяч людей возрастом 50 лет и старше.

Ученые проследили связь мутаций в гене ALDH4A1 с изменением подвижности и функции мышц у пожилых людей. Оказалось, что люди, у которых были выявлены некоторые аллели ALDH4A1, медленнее ходили и имели меньшую силу хвата.

Авторы заключили, что в снижении мобильности с возрастом задействованы группы генов, которые взаимодействуют между собой. Помимо этого, вклад вносят факторы внешней среды и образ жизни. Тем не менее, ученые нашли новый биомаркер мышечной силы и мобильности. Авторы надеются продолжить исследование и задействовать большее количество ученых для развития проекта.

Источник

Osvaldo Villa, et al. Genetic variation in ALDH4A1 is associated with muscle health over the lifespan and across species // eLife, published online April 26, 2022, DOI: 10.7554/eLife.74308