Учёные обнаружили молекулярную особенность, которая может объяснить, почему крупные собаки стареют быстрее мелких. Немецкие доги и мастифы редко живут дольше десяти лет, тогда как продолжительность жизни чихуахуа может быть вдвое больше. Результаты исследования опубликованы 8 октября в журнале Science, о них сообщила Live Science.
Исследователи изучили образцы крови 894 собак, участвовавших в долгосрочном проекте Dog Aging Project при Вашингтонском университете. По этим данным специалисты создали эпигенетические часы — модели, оценивающие биологический возраст животных по изменениям в ДНК. Кровь подходит для такой оценки, поскольку иммунные клетки циркулируют по всему организму и отражают его общее старение.
Учёные сосредоточились на метилировании ДНК — химических метках, называемых метильными группами. Они могут перекрывать участки генетического кода и мешать белкам считывать содержащуюся в нём информацию. Расположение таких меток закономерно меняется с возрастом, поэтому по нему можно отслеживать биологическое старение.
Оказалось, что у собак с эпигенетическим возрастом выше ожидаемого риск смерти от любой причины был повышен. При сравнении животных разных размеров выяснилось: крупные собаки стареют немного быстрее за каждый год жизни, чем маленькие. Особенно заметной оказалась потеря метильных групп на участках ДНК, известных как транспозируемые элементы, или «прыгающие гены».
В норме метилирование удерживает эти элементы от перемещения по геному. Если защитные метки исчезают, «прыгающие гены» могут чрезмерно активироваться, повреждать другие гены и усиливать воспаление, которое с возрастом становится более выраженным. Исследователи также заметили, что иммунные клетки стареющих собак постепенно становятся более похожими друг на друга и теряют специализацию, необходимую для борьбы с вирусами и предотвращения рака.
Авторы предполагают, что селекция собак на крупные размеры могла иметь побочную цену: организму приходится выбирать между быстрым ростом, поддержанием тканей и вложениями в иммунную систему. Эта идея пока остаётся гипотезой. По мере расширения Dog Aging Project учёные планируют наблюдать за большим числом собак дольше, улучшить эпигенетические часы и создать модели, которые помогут заранее оценивать возрастные проблемы со здоровьем; полученные данные также могут способствовать изучению старения человека, поскольку собаки живут в тех же условиях и сталкиваются с некоторыми общими заболеваниями.