How do lifestyle and health exposures contribute to epigenetic aging?

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Wie tragen Lebensstil und gesundheitsbezogene Belastungen zur epigenetischen Alterung bei?

How do lifestyle and health related exposures contribute to epigenetic aging?

Einleitung

Verschiedene lebensstil- und gesundheitsbezogene Belastungen wie Alkoholkonsum, Rauchen, Ernährung, körperliche Aktivität und Bildung stehen in engem Zusammenhang mit altersbedingten gesundheitlichen Auswirkungen. Zu den häufigsten altersbedingten Gesundheitsproblemen gehören Herzkrankheiten und Krebs. Darüber hinaus führen einige lebensstilbedingte Belastungen auch zu einer Veränderung der Epigenetik, die letztlich die Genexpression im Zusammenhang mit altersbedingten Folgen beeinflusst. Nach Ansicht von Gesundheitsexperten können Rauchen, körperliche Aktivität und Alkoholkonsum die epigenetische Alterung erheblich verlangsamen oder beschleunigen.

Um die Einschränkungen des chronologischen Alters aufgrund der zwischenmenschlichen Variabilität zu minimieren, werden epigenetische Gene entwickelt, um altersbedingte Veränderungen zu bewerten. Epigenetische Marker, die von der DNA dargestellt werden, akkumulieren sich im Laufe der Zeit im Körper aufgrund von Umwelt- und Lebensstilbelastungen. Deshalb ist das biologische Alter auf der Grundlage der DNA-Methylierung ein vorteilhaftes biologisches Instrument, um altersbezogene Ergebnisse zu bestimmen. Mehrere Studien haben gezeigt, dass eine beschleunigte Epigenetik mit altersbedingten Gesundheitszuständen wie Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und dem metabolischen Syndrom zusammenhängt. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass der GrimAge Accelerator und der PhenoAge Accelerator bei der Bewertung altersbedingter Ergebnisse stärker sind. Bei der Untersuchung von Herzkrankheiten werden mehrere gesundheits- und lebensstilbedingte Belastungen miteinander verknüpft, da sie synergistische Effekte haben. Mehrere frühere Studien zur epigenetischen Altersbeschleunigung und zum Lebensstil konzentrierten sich nur auf einen einzigen Faktor. In dieser Studie konzentrieren wir uns jedoch auf insgesamt sechs Lebensstil-Belastungen, die zu epigenetischer Alterung führen.

Lebensstil-Belastungen, die mit epigenetischer Alterung assoziiert sind:

Die vorliegende Studie umfasste 744 Personen (353 Frauen und 391 Männer). Wir untersuchten sechs Gesundheits- und Lebensstil-Belastungen und ihren kombinierten und individuellen Einfluss auf die epigenetische Alterung. Wir stellten fest, dass Alkoholkonsum, Rauchen, Bildung, Ernährung, Schlaf und körperliche Aktivität einen sichtbaren Einfluss auf die Beschleunigung der epigenetischen Alterung haben. Von allen trug das Rauchen am stärksten zur Alterung bei. Außerdem stellten wir fest, dass bei den Untergruppen die Qualität der Ernährung bei Frauen stärker zur Alterung beitrug, während bei Weißen die Bildung den größten Beitrag zur epigenetischen Alterung leistete.

Darüber hinaus zeigten körperliche Aktivität und Schlafstunden keinen starken Zusammenhang mit dem epigenetischen Alter, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Epigenetic Age

Abbildung 1: Zusammenhang zwischen Lebensstil-Expositionen und epigenetischer Alterung

1. Rauchen und epigenetische Alterung

Die Ergebnisse der Studie werden von früheren Studien über Rauchen und epigenetische Alterung stark unterstützt. Dies zeigt, dass der Einfluss des Rauchens die Wirkung anderer lebensstilbezogener Faktoren auf die epigenetische Alterung aufheben kann. In der Studie werden DNA-Methylierungsmarker für das Raucherpaketjahr zur Schätzung des GrimAge verwendet. Die DNA-Methylierung definiert jedoch auch das PhenoAge, steht aber in keinem Zusammenhang mit den Raucherpackungsjahren. Die Ergebnisse spiegeln also wider, dass eine frühe Exposition gegenüber dem Rauchen in jungen Jahren die Epigenetik und Herzkrankheiten erheblich beschleunigen kann. Es sollten also geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um jungen Menschen in Großbritannien das Rauchen abzugewöhnen, um die Prävalenz von Krankheiten zu reduzieren und die Alterung zu verlangsamen.

2. Alkoholkonsum und epigenetische Alterung

Es zeigte sich ein U-förmiger Zusammenhang zwischen Alkoholkonsum und GrimAge. Die mit dem Alkoholkonsum assoziierten DNA-Methylierungsmarker sind Leptin und C-reaktives Protein. Diese Ergebnisse spiegeln wider, dass die epigenetischen Veränderungen, die sich in GrimAge widerspiegeln, stark vom Alkoholkonsum und gesundheitlichen Folgen, wie z.B. Herz-Kreislauf-Erkrankungen, beeinflusst werden.

Außerdem ist GrimAge ein effektiveres Instrument zur Bestimmung der Menge des Alkoholkonsums, um neue Interventionen einzuführen, als die Selbstauskunft. Für zukünftige Studien ist es wichtig, den Mechanismus zwischen GrimAge und Alkoholkonsum zu untersuchen.

3. Ernährung

Ähnlich wie beim Rauchen und Alkoholkonsum stimmen die Ergebnisse zur Auswirkung der Qualität der Ernährung auf die epigenetische Alterung mit früheren Studien überein. Die Ergebnisse der Studie spiegeln wider, dass der Verzehr einer gesunden, ausgewogenen und nahrhaften Ernährung die epigenetische Alterung deutlich verlangsamen kann. Darüber hinaus trägt die Qualität der Ernährung in Untergruppen stärker zur epigenetischen Alterung bei Frauen bei, was unterschiedliche Ernährungsgewohnheiten bei Männern und Frauen widerspiegelt. Mehrere frühere Studien zeigen, dass der Verzehr von mehr Fast Food (mit hohem Anteil an gesättigten Fettsäuren) das Altern beschleunigen kann, insbesondere bei Frauen in Großbritannien. Durch eine gesunde Ernährung kann der Alterungsprozess also bei beiden Geschlechtern verlangsamt werden.

4. Bildung

Ähnlich wie in früheren Studien zeigen unsere Ergebnisse, dass die epigenetischen Gene bei Menschen mit geringerer Bildung stärker beschleunigt werden. Zum Beispiel ist die epigenetische Alterung bei Schwarzen aufgrund der Bildungsunterschiede höher als bei Weißen. Es liegt auf der Hand, dass eine gebildete Person eine gesunde Ernährung gegenüber einer ungebildeten Person bevorzugt. Und der Verzehr einer gesunden Ernährung verlangsamt die epigenetische Alterung. Darüber hinaus tragen auch andere Faktoren, die mit gesundheitlichen Unterschieden zwischen Rasse und Geschlecht verbunden sind, wie Umwelt, Nachbarschaft und Verhalten, zu Ihrem epigenetischen Alter bei.

Sleep quality and epigenetic aging

5. Wirkung von Schlaf und körperlicher Aktivität

Diese Studie weist einige Einschränkungen auf, da sie sich nur auf die qualitative Messung von Lebensstil-Expositionen konzentrierte. Quantitative Messungen sind jedoch auch bei der Untersuchung des epigenetischen Alterns wichtig. So wurde zum Beispiel die Qualität des Schlafs, einschließlich Schlafmuster, Schlafstörungen und unregelmäßiger Schlaf, beobachtet und deren Auswirkung auf die epigenetische Alterung. Die Auswirkung der Schlafdauer wurde hingegen nicht berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen, dass Personen mit schlechter Schlafqualität eine beschleunigte epigenetische Alterung aufweisen. Andererseits ist guter Schlaf stark mit der Verlangsamung der epigenetischen Alterung bei den Teilnehmern verbunden.

Außerdem untersuchten wir die Auswirkungen verschiedener Arten von Sport wie Gewichtheben und Aerobic auf die Beschleunigung der epigenetischen Alterung bei den Teilnehmern. Wir haben jedoch nicht die Intensität dieser körperlichen Aktivitäten beobachtet. Ähnlich wie bei anderen Faktoren haben Personen, die sich sportlich bet ätigen, die epigenetische Alterung stärker verlangsamt als diejenigen, die einen sitzenden Lebensstil führen.

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Schlussfolgerung

Epigenetische Alterung ist ein multifaktorielles Merkmal. Sie wird durch verschiedene gesundheitsbezogene und lebensstilbedingte Faktoren beeinflusst. Zu den wichtigsten lebensstil- und gesundheitsbezogenen Einflüssen, die die epigenetische Alterung beeinflussen, gehören Rauchen, Alkoholkonsum, Bildung, Qualität der Ernährung und des Schlafs sowie körperliche Aktivität. Die Ergebnisse der Studie spiegeln wider, dass von allen genannten Lebensstil-Expositionen das Rauchen am meisten zur epigenetischen Alterung beiträgt. Rauchen trug mit fast 83% am meisten zu GrimAge bei. Nach dem Rauchen trug der Alkoholkonsum am stärksten zur epigenetischen Alterung bei, während die Bildung an dritter Stelle steht. Andererseits haben die übrigen Lebensgewohnheiten wie die Qualität der Ernährung, die Qualität des Schlafs und die körperliche Aktivität nur minimale Auswirkungen auf die Beschleunigung der epigenetischen Alterung. Außerdem konzentrierte sich diese Studie nur auf qualitative Parameter, so dass in Zukunft mehr Forschung erforderlich ist.

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