Биомаркеры раннего сердечно-сосудистого старения
О. С. Грознова,
И. М. Миклашевич,
В. Ю. Воинова,
М. А. Школьникова,
О. Н. Ткачева,
Е. Н. Дудинская,
И. А. Ковалев https://doi.org/10.21508/1027-4065-2019-64-4-11-18
Аннотация
Интенсивность и скорость старения организма (если не рассматривать токсические воздействия) в наибольшей мере регулируются генетическими аспектами, негативная роль которых зависит от патогенности мутации. При легком варианте генетического «дефекта» отсутствуют клинические признаки, по которым можно бы было причислить индивидуума к числу лиц с определенным известным генетическим синдромом, но выявляются биохимические, иммунологические, сосудистые и прочие аномалии, предрасполагающие к патологическому старению. В самом тяжелом случае, например при прогерии, патологическое старение – основной фенотипический признак, проявляющймся уже в детском возрасте. Весь спектр промежуточных состояний и составляет предмет исследования при патологическом старении. В обзоре наибольшее внимание уделено старению у лиц, не имеющих валидизируемых признаков заболеваний: ишемической болезни сердца, артериальной гипертензии, сахарного диабета или гипергликемии натощак, гиперлипидемии и прочих; представлены основные направления поиска биомаркеров старения (размер и скорость укорочения теломер, разрывы их концевых петель; экспрессия белков воспаления, белков синаптических взаимодействий и нейротрофических процессов; биогенез митохондрий; дисфункция эндотелия; активность метилирования ДНК).
Об авторах
О. С. Грознова
ОСП «Научно-исследовательский клинический институт педиатрии им. академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России
Россия
Россия
д.м.н., вед. науч. сотр. отдела детской кардиологии и аритмологии,
Москва
И. М. Миклашевич
ОСП «Научно-исследовательский клинический институт педиатрии им. академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России
Россия
Россия
к.м.н., зав. детским кардиологическим отделением,
Москва
В. Ю. Воинова
ОСП «Научно-исследовательский клинический институт педиатрии им. академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России
Россия
Россия
д.м.н., гл. науч. сотр. отдела клинической генетики,
Москва
М. А. Школьникова
ОСП «Научно-исследовательский клинический институт педиатрии им. академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России
Россия
Россия
д.м.н., проф., науч. рук.,
Москва
О. Н. Ткачева
ОСП «Российский геронтологический научно-клинический центр» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России
Россия
Россия
д.м.н., проф., директор,
Москва
Е. Н. Дудинская
ОСП «Российский геронтологический научно-клинический центр» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России
Россия
Россия
к.м.н., зав. лабораторией возрастных метаболических эндокринных нарушений,
129226, Москва, 1-ая Леонова ул., д. 16
И. А. Ковалев
ОСП «Научно-исследовательский клинический институт педиатрии им. академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России
Россия
Россия
д.м.н., проф., зав. отделом детской кардиологии и аритмологии,
125412 г. Москва, Талдомская ул., д. 2
Список литературы
1. Wang C., Oshima M., Sashida G., Tomioka T., Hasegawa N., Mochizuki-Kashio M. et al. Non-Lethal Ionizing Radiation Promotes Aging-Like Phenotypic Changes of Human Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Humanized Mice. PLoS One 2015; 10(7): e0132041. DOI: 10.1371/journal.pone.0132041
2. Кругликова А.С., Стражеско И.Д., Ткачева О.Н., Акашева Д.У., Плохова Е.В., Пыхтина В.С. и др. Взаимосвязь факторов сердечно-сосудистого риска и биологии теломер с признаками сосудистого старения. Кардиоваскулярная терапия и профилактика 2014; 13(3): 11–17.
3. Василенко Н.Ю. Социальная геронтология. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та 2003; 140.
4. Гичев Ю.П. Экологическая обусловленность преждевременного старения и сокращения продолжительности жизни населения России. Гигиена и санитария 2002; 6: 48–51.
5. Тодоров И.Н., Тодоров Г.И. Стресс, старение и их биохимическая коррекция. М.: Наука, 2003; 479.
6. Кобалава Ж.Д., Котовская Ю.В., Семагина И.М. Маркеры сердечно-сосудистого старения: эффекты многокомпонентной терапии. Клиническая фармакология и терапия 2016; 25(3): 46–52.
7. Пристром М.С., Пристром С.Л., Семененков И.И. Старение физиологическое и преждевременное. Современный взгляд на проблему. Медицинские новости 2015; 2(245): 36–45.
8. Хаммад Е.В., Медзиновский Ю.Ф., Плотникова А.А. Современный взгляд на молекулярные биомаркеры старения, определяемые в крови. Современные проблемы науки и образования 2017; 5: 97.
9. Москалев А.А. Молекулярные биомаркеры старения для превентивной медицины. Вестник восстановительной медицины 2017; 1(77): 18–29.
10. Frenzel M., Ricoul M., Benadjaoud M.A., Bellamy M., Lenain A., Haddy N. et al. Retrospective cohort study and biobanking of patients treated for hemangioma in childhood – telomeres as biomarker of aging and radiation exposure. Int J Radiat Biol 2017; 93(10): 1040–1053. DOI: 10.1080/09553002.2017.1337278
11. Skilton M.R., Nakhla S., Ayer J.G., Harmer J.A., Toelle B.G., Leeder S.R. et al. Telomere length in early childhood: Early life risk factors and association with carotid intima–media thickness in later childhood. Eur J Prev Cardiol 2016; 23(10): 1086–92. DOI: 10.1177/2047487315607075
12. Gruszecka A., Kopczyński P., Cudziło D., Lipińska N., Romaniuk A., Barczak W. et al. Telomere shortening in Down syndrome patients--when does it start? DNA Cell Biol 2015; 34(6): 412–417. DOI: 10.1089/dna.2014
13. Morgan R.G., Donato A.J., Walker A.E. Telomere uncapping and vascular aging. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2018; 315(1): H1–H5. DOI: 10.1152/ajpheart.00008.2018
14. Rotar O., Moguchaia E., Boyarinova M., Kolesova E., Khromova N., Freylikhman O. et al. Seventy years after the siege of Leningrad: does early life famine still affect cardiovascular risk and aging? J Hypertens 2015; 33(9): 1772–1779; discussion 1779. DOI: 10.1097/HJH.0000000000000640
15. Tyrka A.R., Parade S.H., Price L.H., Kao H.T., Porton B., Philip N.S. et al. Alterations of Mitochondrial DNA Copy Number and Telomere Length With Early Adversity and Psychopathology. Biol Psychiatry 2016; 79(2): 78–86. DOI: 10.1016/j.biopsych.2014.12.025
16. Carrillo J., Calvete O., Pintado-Berninches L., Manguan-García C., Sevilla Navarro J., Arias-Salgado E.G. et al. Mutations in XLF/NHEJ1/Cernunnos gene results in downregulation of telomerase genes expression and telomere shortening. Hum Mol Genet 2017; 26(10): 1900–1914. DOI: 10.1093/hmg/ddx098
17. Oja S., Komulainen P., Penttilä A., Nystedt J., Korhonen M. Automated image analysis detects aging in clinical-grade mesenchymal stromal cell cultures. Stem Cell Res Ther 2018; 9(1): 6. DOI: 10.1186/s13287-017-0740-x
18. Casciaro M., Di Salvo E., Pace E., Ventura-Spagnolo E., Navarra M., Gangemi S. Chlorinative stress in age-related diseases: a literature review. Immun Ageing 2017; 14: 21. DOI: 10.1186/s12979-017-0104-5
19. Calabrese V., Dattilo S., Petralia A., Parenti R., Pennisi M., Koverech G. et al. Analytical approaches to the diagnosis and treatment of aging and aging-related disease: redox status and proteomics. Free Radic Res 2015; 49(5): 511–524. DOI: 10.3109/10715762.2015.1020799
20. Primiani C.T., Ryan V.H., Rao J.S., Cam M.C., Ahn K., Modi H.R., Rapoport S.I. Coordinated gene expression of neuroinflammatory and cell signaling markers in dorsolateral prefrontal cortex during human brain development and aging. PLoS One 2014; 9(10): e110972. DOI: 10.1371/journal.pone.0110972
21. Zheng Y., Rao Y.Q., Li J.K., Huang Y., Zhao P., Li J. Agerelated pro-inflammatory and pro-angiogenic changes in human aqueous humor. Int J Ophthalmol 2018; 11(2): 196–200. DOI: 10.18240/ijo.2018.02.03
22. Minciullo P.L., Catalano A., Mandraffino G., Casciaro M., Crucitti A., Maltese G. et al. Inflammaging and Anti-Inflammaging: The Role of Cytokines in Extreme Longevity. Arch Immunol Ther Exp (Warsz) 2016; 64(2): 111–126. DOI: 10.1007/s00005-015-0377-3
23. Marosi K., Bori Z., Hart N., Sárga L., Koltai E., Radák Z., Nyakas C. Long-term exercise treatment reduces oxidative stress in the hippocampus of aging rats. Neuroscience 2012; 226: 21–28. DOI: 10.1016/j.neuroscience.2012.09.001
24. Villa F., Carrizzo A., Spinelli C.C., Ferrario A., Malovini A., Maci g A. et al. Genetic Analysis Reveals a Longevity-Associated Protein Modulating Endothelial Function and Angiogenesis. Circ Res 2015; 117(4): 333–345. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.117.305875
25. Balbi M., Ghosh M., Longden T.A., Jativa Vega M., Gesierich B., Hellal F. et al. Dysfunction of mouse cerebral arteries during early aging. J Cereb Blood Flow Metab 2015; 35(9): 1445–1453. DOI: 10.1038/jcbfm.2015.107
26. Ross M.D., Malone E.M., Simpson R., Cranston I., Ingram L., Wright G.P. et al. Lower resting and exercise-induced circulating angiogenic progenitors and angiogenic T cells in older men. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2018; 314(3): H392– H402. DOI: 10.1152/ajpheart.00592.2017
27. Sohn E.H., Flamme-Wiese M.J., Whitmore S.S., Wang K., Tucker B.A., Mullins R.F. Loss of CD34 expression in aging human choriocapillaris endothelial cells. PLoS One 2014; 9(1): e86538. DOI: 10.1371/journal.pone.0086538
28. Picca A., Lezza A.M.S., Leeuwenburgh C., Pesce V., Calvani R., Bossola M. et al. Circulating Mitochondrial DNA at the Crossroads of Mitochondrial Dysfunction and Inflammation During Aging and Muscle Wasting Disorders. Rejuvenation Res 2018; 21(4): 351–359. DOI: 10.1089/rej.2017.1989
29. Gonzales-Ebsen A.C., Gregersen N., Olsen R.K. Linking telomere loss and mitochondrial dysfunction in chronic disease. Front Biosci (Landmark Ed) 2017; 22: 117–127.
30. Khalifa A.R., Abdel-Rahman E.A., Mahmoud A.M., Ali M.H., Noureldin M., Saber S.H. et al. Sex-specific differences in mitochondria biogenesis, morphology, respiratory function, and ROS homeostasis in young mouse heart and brain. Physiol Rep 2017; 5(6): pii: e13125. DOI: 10.14814/phy2.13125
31. Joseph A.M., Nguyen L.M., Welter A.E., Dominguez J.M. 2nd, Behnke B.J., Adhihetty P.J. Mitochondrial adaptations evoked with exercise are associated with a reduction in age-induced testicular atrophy in Fischer-344 rats. Biogerontology 2014; 15(5): 517–534. DOI: 10.1007/s10522-014-9526-z
32. Valero T., Moschopoulou G., Mayor-Lopez L., Kintzios S. Moderate superoxide production is an early promoter of mitochondrial biogenesis in differentiating N2a neuroblastoma cells. Neurochem Int 2012; 61(8): 1333–1343. DOI: 10.1016/j.neuint.2012.09.010
33. Horvath S., Zhang Y., Langfelder P., Kahn R.S,. Boks M.P., van Eijk K. et al. Aging effects on DNA methylation modules in human brain and blood tissue. Genome Biol 2012; 13(10): R97. DOI: 10.1186/gb-2012-13-10-r97
34. Voskoboeva E., Semyachkina A., Yablonskaya M., Nikolaeva E. Homocystinuria due to cystathionine beta-synthase (CBS) deficiency in Russia: Molecular and clinical characterization. Molecular Genetics and Metabolism Reports 2018; 14: 47–54.
35. Burla R, La Torre M, Merigliano C, Vernì F, Saggio I. Genomic instability and DNA replication defects in progeroid syndromes. Nucleus 2018; 23: 1–12. DOI: 10.1080/19491034.2018.1476793
Рецензия
Для цитирования:
Грознова О.С., Миклашевич И.М., Воинова В.Ю., Школьникова М.А., Ткачева О.Н., Дудинская Е.Н., Ковалев И.А. Биомаркеры раннего сердечно-сосудистого старения. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2019;64(4):11-18. https://doi.org/10.21508/1027-4065-2019-64-4-11-18
For citation:
Groznova O.S., Miklashevich I.M., Voinova V.Yu., Shkolnikova M.A., Tkacheva O.N., Dudinskaya E.N., Kovalev I.A. Biomarkers of early cardiovascular aging. Rossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii (Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics). 2019;64(4):11-18. (In Russ.) https://doi.org/10.21508/1027-4065-2019-64-4-11-18
Просмотров: 911
Послать статью по эл. почте 