Весь XX и XXI век – это, конечно, прежде всего, открытия в генетике, которые во многом определили тренд развития всей медицины.

Стоит вспомнить открытие метода секвенирования по Сангеру в 1974 году, проект «Геном человека», который продолжался более 10-ти лет, открытие в начале этого столетия метода секвенирования нового поколения (NGS).

Сейчас в большинстве развитых стран мира генетические исследования стали рутинным методом диагностики в кардиологии и полностью финансируется государством. В нашей стране генетическая диагностика по-прежнему остается дорогостоящим и малодоступным методом, работать с которым готовы далеко не все специалисты.

Но уже сейчас понятно, что это направление в кардиологии будет развиваться, и многие клинические случаи доказывают, насколько оно необходимо.

Холестерин и наследственный холестерин – это разные вещи

О том, что избыточное количество «плохого» холестерина в крови, приводит к развитию атеросклероза, грозит инфарктами и инсультами, знают, наверное, все.

Но современная кардиология говорит о том, чтобы правильно поставить диагноз, определить, каков риск у пациента развития сердечно-сосудистых заболеваний при высоком уровне холестерина (больше 7,5-8 ммоль/л), нужны генетические исследования.

Здесь важно выяснить, есть ли у больного семейная гиперхолестеринемия (СГХС). То есть наследственное заболевание с высоким риском развития сердечно-сосудистых осложнений и большой вероятностью поражения родственников. Если при повышенном уровне холестерина с наследственностью все нормально, тактика лечения одна. Но если с генетикой повезло не очень – то заболевание может протекать совсем по-другому, часто требуется более серьезное лечение.

«Протекать болезнь (СГХС) может бессимптомно, особенно у детей. И если ее не диагностировать вовремя и не лечить, тогда риск развития ишемической болезни сердца увеличивается в 20 раз. А у мужчин, которые не получали лечение, на 50% увеличивается риск фатальных и нефатальных инфарктов миокарда в возрасте до 50 лет. У женщин этот риск на 30% выше в возрасте до 60 лет», - говорит кардиолог, сотрудник научного комитета генетической лаборатории Health in Code (Испания) Наталья Соничева.

Еще один тревожный знак - СГХС может стать причиной 5% остановок сердца у людей моложе 60-ти лет и 20% моложе 45 лет.

Очень важно, что генетический анализ на СГХС может проводиться и у детей, начиная с пяти лет, если у мамы или у папы есть семейная гиперхолестеринемия. Тогда, по современным рекомендациям, врач, если в этом есть необходимость, может назначать статины с 8-10 летнего возраста.

«Наследственных сердечно-сосудистых заболеваний очень много»

Генетические исследования в кардиологии очень важны и при других наследственных сердечно-сосудистых заболеваниях.

«У этих заболеваний одно общее важное свойство – гетерогенная клиника¸ поэтому диагностировать их сложно. Как правило, они семейные, а механизм наследования аутосомно-доминатный – когда в каждом поколении есть заболевшие родственники, половина родственников будут больными», - говорит Наталья Соничева.

Таких наследственных сердечно-сосудистых заболеваний очень много. Если сложить вместе кардиомиопатии, электрические заболевания миокарда, наследственные заболевания аорты и семейную гиперхолестеринемию, которая встречается чаще других, то окажется что в России это примерно 850 тысяч человек.

Диагностировать эти заболевания, безусловно, очень важно именно на раннем этапе, подчеркивает Наталья Соничева, тогда это позволяет назначать правильное лечение.

Медицинский детектив

«Например, в нашей практике был такой клинический случай. Вот такая семья: женщина – 79 лет с артериальной гипертензией, у ее сестры - мерцательная аритмия, инсульт, гипертрофическая кардиомиопатия. Также у сестры есть семнадцатилетняя внучка с совершенно другой клинической картиной, тяжелой симметричной концентрической гипертрофией левого желудочка, а у матери – нет отклонений на ЭхоКГ. То есть, удивительно, что у трех поколений - разная клиника», - говорит Наталья Соничева.

Здесь важно было понять, как лечить девочку. При генетическом исследовании было обнаружено, что вся семья, все три поколения являются носителями мутации в тропонине I, гене, кодирующим белок саркомера. Данная мутация ведет к развитию классической наследственной гипертрофической кардиомиопатии. Получается, если есть одна мутация, то и клиника во всех трех поколениях должна быть похожей. Но клиника-то была совершенно разной.

И тогда с помощью развернутого генетического исследования кардиологи выяснили, что у девочки есть еще вторая мутация в гене, кодирующим белок тирозинфосфокиназу, отвечающую за каскадный комплекс митоген-активируемых протеинкиназ, которые отвечают за пролиферацию, дифференцировку и апоптоз клеток. При нарушениях в этом каскаде развиваются заболевания РАСопатии, такие как синдромы Нунана, Леопарда и тд., требующие абсолютно другой тактики лечения и имеющие более неблагоприятный прогноз.

Генетика помогает предотвратить смерть

Другая причина, по которой нужно проводить генетическую диагностику – это раннее выявление пораженных родственников, т.к. главная угроза всех наследственных кардиоваскулярных заболеваний - это внезапная сердечная смерть, которая может наступить при полном благополучии в молодом возрасте.

«Например, такой клинический случай: в семье два брата, один погибает от внезапной смерти в возрасте 20-ти лет на фоне физической нагрузке, другой брат в 22 года - почти сразу после смерти первого (играя в футбол). В этой семье есть еще и сестра, которой, естественно, просто страшно. Мы провели генетическое исследование и нашли злокачественную мутацию, ведущую к развитию катехоламинергической полиморфной желудочкой тахикардии, где главное осложнение - это внезапная смерть в молодом возрасте на фоне физических упражнений или стресса. В нашей базе данных у нас есть уже информация об этой же самой мутации, которая встречалась в восьми семьях, среди них было 16 внезапных смертей в возрасте до 40 лет. И если бы генетическая диагностика была проведена хотя бы после смерти первого брата, то удалось бы спасти второго пациента просто назначением бета-блокаторов. Девочка, к счастью, не является носителем этой мутации, она полностью здорова. Только на основании генетической диагностики удалось сделать такой вывод», - говорит Наталья Соничева.

Здесь важнее всего интерпретация данных

Генетические исследования чрезвычайно важны для стратификации риска и составления прогноза болезни. Зная мутацию и ее локализацию, можно определить прогноз болезни для каждого конкретного варианта и дать рекомендации по ведению больного, но для этого ключевым моментом является интерпретация данных генетического исследования сначала биоинформатиками для определения патогенности мутации (к сожалению, в нашей стране пока очень мало квалифицированных биоинформатиков), молекулярными биологами для определения функциональных нарушений в белке, вызванных мутацией, и на последнем этапе - кардиологов, которые дадут практические рекомендации по ведению больных и предотвращению осложнений.

18.01.2017 Источник: infox.ru

Выдающееся сотрудничество между двумя конкурирующими исследовательскими группами – из университета Висконсина в Мэдисоне и Национальном изучении старения США – стало их первой совместной работой, целью которой было разрешение одной из наиболее спорных историй в сфере изучения старения.

Сделанная в 2009 году фотография макак, задействованных в исследовании университета Висконсина в Мэдисоне. Слева изображена 27-летняя обезьяна, содержавшаяся на низкокалорийной диете, а справа – 29-летняя обезьяна, употреблявшая неограниченное количество пищи. Впоследствии оба животных умерли от естественных причин.

В 2009 году исследователи из университета Висконсина в Мэдисоне в экспериментах на макаках-резус продемонстрировали выраженное положительное влияние низкокалорийной диеты на выживание, а также снижение риска развития рака, сердечно-сосудистых заболеваний и резистентности к инсулину. Однако результаты работы, проведенной в 2012 году учеными Национального института изучения старения США, частично опровергли этот вывод, так как авторам не удалось зарегистрировать значительного улучшения выживаемости, однако они выявили определенную тенденцию к улучшению состояния здоровья.

Эти противоречащие друг другу данные поставили под сомнение применимость парадигмы низкокалорийной диеты для углубления знаний о старении и возрастной предрасположенности к заболеваниям. Для того, чтобы разрешить этот вопрос, конкурирующие лаборатории объединили усилия и проанализировали собранные за много лет наблюдения, в том числе данные для почти 200 обезьян, задействованных в обоих исследованиях. На сегодняшний день они считают, что знают факторы, из-за которых исследования принесли противоречивые результаты.

Во-первых, возраст животных на момент ограничения калорийности рациона питания отличался для двух исследований. Сравнительный анализ показал, что употребление меньшего количества пищи положительно сказывается на состоянии здоровья взрослых и пожилых животных, но не полезно для молодых особей. Это является значительным отличием от результатов исследований на грызунах, в случае которых эффекты низкокалорийной диеты были более выражены при снижении калорийности рациона в более раннем возрасте.

Во-вторых, в исследовании Национального института изучения старения США с более поздним переходом на низкокалорийную диету животные группы контроля употребляли меньше пищи, по сравнению с обезьянами группы контроля в университете Висконсина. Это было ассоциировано с повышенной выживаемостью группы контроля в первом случае. Данное наблюдение означает, что даже небольшие различия в количестве употребляемой приматами пищи может оказывать значимое влияние на процесс старения и состояние здоровья.

В-третьих, состав рациона обезьян сильно отличался для двух исследований. В Национальном институте изучения старения животные питались натуральными продуктами, а в университете Висконсина – обработанной пищей с высоким содержанием сахара. Животные группы контроля университета Висконсина были более упитанными, чем животные группы контроля во втором исследовании. Это свидетельствует о том, что при неограниченном доступе к пище ее качество оказывает большое влияние на композиционный состав тела и количество жировой ткани.

И наконец, исследователи выделили ключевые половые различия для взаимосвязи между рационом питания, количеством жировой ткани и чувствительностью к инсулину. В целом они пришли к выводу, что самки менее подвержены отрицательному влиянию ожирения, чем самцы. Эта неизвестная ранее закономерность имеет особенно важное значение для приматов и с большой вероятностью распространяется на человека.

В результате проведенного анализа они пришли к выводу, что низкокалорийная диета действительно позволяет изменять характер старения. Однако в случае приматов для выяснения полного спектра положительных эффектов снижения калорийности рациона следует принимать во внимание такие факторы, как возраст, рацион питания и пол.

Статья Julie A. Mattison et al. Caloric restriction improves health and survival of rhesus monkeys опубликована в журнале Nature Communications.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of Wisconsin-Madison: Calorie restriction lets monkeys live long and prosper. 

18.01.2017

Наблюдения за здоровьем пожилых женщин показали, что сидячий или лежачий образ жизни ускоряют старение клеток на генетическом уровне, заявляют ученые в статье, опубликованной в American Journal of Epidemiology.

"Наше исследование показывает, что клетки стареют быстрее, если человек придерживается сидячего образа жизни. Фактический возраст не всегда отражает биологический возраст, в некоторых случаях человек стареет быстрее, чем идет время", — заявил Аладдин Шадияб (Aladdin Shadyab) из университета Калифорнии в Сан-Диего (США).

Теломеры — это концевые участки хромосом, находящихся в ядре каждой клетки человеческого организма. Теломеры защищают ДНК от повреждений. При каждом делении клетки они становятся короче, а когда их длины оказывается недостаточно для нового деления, клетка погибает.

Относительно недавно ученые обнаружили, что длина теломер и их состояние могут меняться не только с возрастом, но и в результате различных процессов в организме, связанных с депрессией, бедностью и стрессом. В частности, рост количества оксидантов и других агрессивных молекул в клетках ведет к аномально быстрому сокращению длины теломер, и, соответственно, к их ускоренному старению.

Шадияб и его коллеги нашли еще один фактор, который может ускорять сокращение теломер – сидячий образ жизни. Они сделали это открытие, наблюдая за здоровьем почти полутора тысяч пожилых женщин в возрасте от 64 до 95 лет. Женщины согласились сдать анализы и собрать данные о том, как много времени они проводят дома или на улице, используя браслеты-акселерометры.

Как оказалось, длина теломер у пожилых американок зависела в основном от двух факторов – того, как много они сидели, и того, как часто они занимались спортом или просто легкими упражнениями.

Женщины, сидевшие около 10-13 часов в день, имели теломеры, которые были в среднем на 170 "букв" короче нормы. Соответственно, они были почти на 9 лет старше в биологическом плане, чем их сверстницы, которые вели более активный образ жизни.

С другой стороны, на этот процесс еще сильнее влияют физические упражнения – всего 30 минут зарядки было достаточно для того, чтобы теломеры "сидячих" женщин сокращались с той же скоростью, что и "хвосты" хромосом у более активных участниц эксперимента.

Как рассказывает Шадияб, сокращение теломер ассоциируется не только с быстрым старением, но и с развитием старческих болезней, в том числе нейродегенеративных заболеваний мозга, рака, проблем со срастанием костей и затягиванием ран и других заболеваний. Соответственно, пропаганда здорового образа жизни и зарядки среди пенсионеров может помочь им продлить свою жизнь и снизить нагрузку на систему социального обеспечения.

19.01.2016 Источник: ria.ru

Ученым из Америки и Великобритании удалось установить, как меняется экспрессия генов в разных отделах головного мозга по мере старения.

Изучение экспрессии генов позволяет предположить, что старение человеческого мозга определяется комплексом изменений на молекулярном уровне.

Гены, ответственные за старение, ученым известны. При изменении экспрессии генов изменяется белковый состав клетки, а значит, меняются функции и свойства тканей. До сих пор не было установлено четкой закономерности между изменениям в экспрессии генов и зонами коры головного мозга, где они происходят. В данной работе ученым удалось охарактеризовать изменения в экспрессии более 100 генов, ассоциированных со старением. Для этого были исследованы десять регионов мозга у 480 человек в возрасте от 16 до 106 лет.

Было показано, что гены клеток нейроглии — олигодендроцитов и астроцитов — клеток, которые связываются с нейронами и регулируют их активность, увеличивают свою экспрессию со старением, особенно в гиппокампе, отвечающем за перевод кратковременной памяти в долгосрочную, и черной субстанции, играющей важную роль в контроле моторных функций. Экспрессия генов микроглии и эндотелия — тонкого слоя клеток на внутренней поверхности сосудов — также увеличивается.

Методами иммуногистохимического анализа — выборочной маркировкой белков в образце ткани для определения уровня экспрессии гена — было показано, что уменьшается число олигодендроцитов и нервных включений в коре головного мозга.

Эти данные показывают, что экспрессия некоторых генов возрастает, а некоторых — убывает. То есть изменения в мозге по мере старения неоднозначны.

Подобные исследования позволяют по экспрессии генов нейроглии и эндотелия довольно точно определять биологический возраст организма, чем дают направление следующим исследованиям: по словам ученых, необходимо исследовать связь нейрон-глиальных механизмов со старением и с развитием старческих заболеваний.

Работа опубликована в журнале Cell Reports.

18.01.2017 Источник: chrdk.ru