Jak hladina železa krevního tvaruje tempo biologického stárnutí

Výzkum shledává, že zatímco přebytek skladovaného železa může zrychlit stárnutí oxidačním stresem, vyšší nasycení krve a přenosu je spojeno s pomalejším epigenetickým stárnutím.

Studie: Asociace mezi stavem železa těla a biologickým stárnutím. Obrázek kredit: Anas Sarfraz / Shutterstock.com

Nedávná studie zveřejněná v Živiny Zkoumá roli hladin železa v krvi v měření biologického stárnutí na bázi methylace DNA.

Fyziologie železa

Železo je nezbytným prvkem, který hraje klíčovou roli v různých buněčných procesech, včetně enzymatické aktivity, opravy DNA a přenosu kyslíku.

K určení stavu železa jednotlivce mohou kliničtí lékaři měřit hladiny nasycení ferritinu, železa nebo přenosu v séru. Zatímco sérový ferritin odráží hladiny úložiště železa, sérové ​​železo poskytuje informace o množství cirkulujícího železa vázaného na přenos. Nasycení transferinu popisuje procento železa, které je vázáno na přenos.

Vysoká hladina železa může podporovat oxidační stres tím, že vytváří reaktivní druhy kyslíku (ROS), což vyvolává poškození jak buněk, tak DNA. Například hemochromatóza je genetický, který vede k přetížení železa, což zvyšuje riziko onemocnění jater, srdečních chorob a diabetu u postižených jedinců.

Role železa ve stárnutí

Délka telomery leukocytů klesá jednotně s rostoucím věkem a v důsledku toho je nejrozšířenějším měřením k určení biologického stárnutí. Existující důkazy naznačují korelaci mezi délkou telomery leukocytů a hladinami feritinu; Mechanismy zapojené do této asociace však zůstávají nejasné.

Saturace přenosu v séru byla také spojena se stárnutím. V jedné ze dvou studií zkoumajících toto asociaci však byly výsledky zkoseny zahrnutím účastníků s vysokou hladinou železa nebo hemochromatózou.

K určení rychlosti biologického stárnutí se také používají epigenetické hodiny, které jsou založeny na profilech methylace DNA. K dnešnímu dni jen málo studií zkoumalo vztah mezi epigenetickými hodinami a nadměrnými hladinami železa.

O studii

Současná studie zahrnovala 1 260 žen s průměrným věkem 56 let a střední index tělesné hmotnosti (BMI) 26 kg/m².

Hladiny nasycení nasycení, železa, železo, byly měřeny a analyzovány pro jejich asociaci s grimageaccel, fenoageaccel a dunedinpace, z nichž všechny jsou metriky biologického stárnutí založené na methylaci DNA. Byly provedeny surové i upravené analýzy jakékoli pozorované asociace.

Nálezy studie

Hladiny železa v séru byly silně spojeny s nasycením transferinu; Ani jedna z těchto měření železa však nebyla silně spojena s hladinami ferritinu. Po úpravě o faktory, jako je menopauza, socioekonomický stav, kouření a alkohol, cvičení a strava, pomalejší biologické stárnutí bylo spojeno se zvýšenou hladinou železa v séru a vyšším nasycením transferinu.

Sérové ​​železo bylo spojeno se snížením 0,02, 0,04 a 0,05 v Grimageaccelu, fenoageaccelu a dunedinpace. Zvýšené hladiny feritinu v séru byly spojeny s dunedinpace.

Nasycení transferinu bylo také spojeno se snížením všech stárnoucích metrik. Fenoageaccel a Grimageaccel byly spojeny s hladinami železa a transferinu v séru, z nichž poslední vykazovaly silnější asociace.

Po úpravě o možných matoucích faktorů všechny odhady naznačují, že nasycení transferinu není silně spojeno s biologickým věkem, jak se odhaduje methylací DNA. Například nasycení transferinu ve výši 45% nebo vyšší nezměnilo pozitivní směr asociace; Tato asociace však nepřesáhla 0,03 standardních odchylek v žádném z parametrů stárnutí.

Toxicita železa se tedy při vysokých hladinách neodrážela v epigenetických hodinách při porovnání nejvyššího s nejnižším kvartilem. Může to být způsobeno sníženým transportem železa prostřednictvím transferinu, ke kterému dochází během zrychleného biologického stárnutí.

Závěry

S rostoucí hladinou feritinu bylo spojeno rychlejší biologické stárnutí. Toto pozorování ukazuje, že vysoké hladiny železa podporují oxidační stres, čímž se zrychluje biologické stárnutí.

Pozitivní souvislost s feritinem je v souladu s navrhovanou rolí oxidačního stresu při zrychleném stárnutí spojené s vysokou expozicí železa. “

Současná studie však také uvedla negativní souvislosti mezi stárnutím a nasycením železa a transferinu v séru. Protože délka telomery není silně spojena s epigenetickými markery stárnutí na bázi methylace, může oxidační stres vyvolaný přebytečným železem odrážet sníženou délku telomer, než s epigenetickými změnami, které jsou základem biologického stárnutí.

Chronický zánět Způsobuje anémii, která může také vysvětlit vysoký feritin, ale nízké hladiny železa a transferinu v séru pozorované při chronickém onemocnění. V těchto případech je biologické stárnutí spíše příčinou než výsledkem anémie zánětu, která přispívá k chronickému onemocnění.