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Esplorare la relazione tra invecchiamento epigenetico e composizione del microbioma intestinale in uomini e donne fisicamente in forma

In un recente studio pubblicato su medRxiv* Server di prestampa, i ricercatori studiano la relazione tra il microbioma intestinale, la forma fisica e l’invecchiamento epigenetico in individui fisicamente in forma.

Stabile: I cambiamenti nel microbioma intestinale sono associati a un’accelerazione della durata della vita epigenetica e della forma fisica. Credito immagine: wavebreakmedia/Shutterstock.com

*Nota importante: medRxiv Pubblica rapporti scientifici preliminari che non sono stati sottoposti a revisione paritaria e pertanto non devono essere considerati conclusivi, indirizzando la pratica clinica/il comportamento relativo alla salute o trattati come informazioni concrete.

sfondo

Numerosi studi hanno riportato che uno stile di vita sano può migliorare la durata della vita di un individuo e ridurre le malattie legate allo stile di vita. Gli orologi epigenetici, che misurano l’età biologica e sono influenzati dallo stile di vita e dai geni, prevedono con precisione l’età e sono associati ai segni vitali e al rischio di mortalità.

Recentemente, i ricercatori hanno sviluppato DNAmFitAge basato su geni legati al fitness, poiché gli individui fisicamente in forma sembrano avere un’età biologica più giovane e migliori risultati legati all’età. Il microbioma, un sistema altamente adattivo, cambia con l’età, influenzando l’immunità, l’infiammazione e la longevità.

Esplorare la relazione tra microbioma, invecchiamento epigenetico e livelli di forma fisica potrebbe migliorare notevolmente l’attuale comprensione della salute umana, delle malattie e dell’invecchiamento.

sullo studio

In questo studio, i ricercatori hanno studiato i microbiomi intestinali di 80 individui sani di età compresa tra 38 e 84 anni. Questi dati sono stati analizzati per determinare la relazione tra microbioma e fitness e l’accelerazione della durata della vita epigenetica.

Il massimo consumo di ossigeno è stato misurato per valutare la forma fisica cardiovascolare, mentre la massima forza di presa della mano e il salto verticale sono stati utilizzati per valutare rispettivamente la forza complessiva dei muscoli e delle gambe. I valori dell’indice di massa corporea (BMI) sono stati determinati utilizzando un monitor della composizione corporea.

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I livelli plasmatici di irisina sono stati misurati utilizzando il saggio di immunoassorbimento enzimatico (ELISA), mentre il bilancio redox è stato calcolato in base alla potenza antiossidante e ai metaboliti reattivi dell’ossigeno. Sono stati raccolti anche campioni fecali per l’analisi del microbioma e l’estrazione del DNA.

Il sequenziamento Illumina è stato utilizzato per l’analisi del DNA microbico, mentre l’analisi bioinformatica ha valutato la qualità delle letture e la caratterizzazione tassonomica. La metilazione del DNA è stata misurata a livello di epigenoma utilizzando l’Infinite Methylation EPIC BeadChip.

Le ore di invecchiamento della metilazione del DNA sono state applicate utilizzando il calcolatore di età online di Horvath e il pacchetto DunedinPACE. L’analisi statistica è stata eseguita utilizzando i pacchetti Python, inclusi t-test e coefficienti di correlazione di Pearson, rispettivamente per confronti e correlazioni.

Risultati

Sono state osservate differenze di genere nella composizione del microbioma intestinale, con Pacchetti E Proteobatteri Più abbondante nei maschi e nelle femmine, rispettivamente. È stata anche osservata un’associazione tra invecchiamento epigenetico e diversità del microbioma, suggerendo che l’aumento dell’entropia microbica può essere correlato all’invecchiamento epigenetico accelerato.

A livello di specie, alcuni batteri sono stati associati positivamente o negativamente all’invecchiamento epigenetico, come ad esempio Adolescenti spaccati E Escherichia coli Nei maschi, f Bacteroides uniformis E Bacteroides vulgato nelle femmine.

Collinsella aerofaciens, che è associato a disturbi psichiatrici e infezioni, ha anche mostrato un’associazione positiva con l’invecchiamento accelerato nei maschi. Al contrario, è antinfiammatorio Aeropassi solidi Mostra una correlazione negativa.

L’abbondanza batterica correlata all’invecchiamento epigenetico non corrisponde all’età cronologica. Ciò indica un possibile nesso causale tra i batteri che causano l’infiammazione e l’invecchiamento accelerato.

L’esame delle vie batteriche ha indicato un’associazione tra età accelerata e parametri relativi alla forma fisica. Ad esempio, le vie di biosintesi della citidina difosfato (CDP)-diacilglicerolo e della flavina hanno rivelato associazioni negative con l’invecchiamento accelerato nei maschi ma associazioni positive nelle femmine.

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I ricercatori hanno anche esplorato la relazione tra il microbioma e le misure relative all’esercizio. Nei maschi, la diversità microbica è stata associata negativamente con JumpMax, VO2max e Redox Balance, e positivamente con i livelli di trigliceridi. Nelle femmine, la diversità microbica era negativamente associata all’indice di massa corporea e alle prestazioni dei test cognitivi.

Alcune specie batteriche sono state associate a parametri relativi all’esercizio. Nelle femmine è stata collegata un’accelerazione dell’età a lungo desideratoche è associato al rischio metabolico nell’obesità, e Germiparticolarmente Bacteroides uniformis E Bacteroides vulgatoche sono associati a grave colite ulcerosa.

Fusicatenibacter saccharivorans ha mostrato una forte associazione positiva con il VO2max nei maschi, probabilmente a causa delle sue proprietà antinfiammatorie e della produzione di acidi grassi a catena corta. Eubacterium sp. CAG 180 È correlato negativamente alla forza di presa e all’altezza del salto.

Il bilancio redox era associato positivamente a specifici percorsi molecolari, mentre i livelli di iridociclina erano associati negativamente al percorso cap-diacilglicerolo nelle femmine. Queste osservazioni indicano possibili collegamenti tra prestazioni cognitive, livelli ormonali e percorsi metabolici.

conclusioni

Il microbioma è dinamico e reattivo a fattori come l’alimentazione, l’esercizio fisico e la salute, pur mostrando stabilità nel tempo. Le differenze di genere in termini di età, ormoni e livelli di forma fisica contribuiscono tutti alle differenze nel microbioma.

Pacchetti E Germi sono i phyla predominanti nel microbioma intestinale di individui sani; Tuttavia, le loro proporzioni differiscono negli atleti molto in forma. crescente presenza di Proteobatteri È positivamente associato all’invecchiamento accelerato nei maschi, che può influenzare l’invecchiamento epigenetico, mentre è un antinfiammatorio Aeropassi solidi Viene visualizzata una correlazione negativa.

Nelle femmine, un’accelerazione è associata all’età Dorea longicatena, Bacteroides uniformis, E Bacteroides vulgatoche sono associati al rischio metabolico e alla gravità della colite ulcerosa. Fusicatenibacter saccharivorans Si correla positivamente con VO2max nei maschi, mentre Eubacterium sp. CAG 180 Influisce negativamente sulle prestazioni fisiche.

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*Nota importante: medRxiv Pubblica rapporti scientifici preliminari che non sono stati sottoposti a revisione paritaria e pertanto non devono essere considerati conclusivi, indirizzando la pratica clinica/il comportamento relativo alla salute o trattati come informazioni concrete.

Orsina Fiorentini
Orsina Fiorentini
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