Учёные приблизились к объяснению того, почему крупные собаки стареют быстрее маленьких. Немецкие доги и мастифы редко живут дольше десяти лет, тогда как продолжительность жизни чихуахуа может быть вдвое больше. Исследование опубликовано 8 октября в журнале Science, сообщает Live Science.
Исследователи изучили химические метки на ДНК собак — метилом. Такие метки, называемые метильными группами, прикрепляются к структурным элементам ДНК и могут препятствовать считыванию генетической информации белками. Их расположение меняется с возрастом и используется для создания эпигенетических часов — моделей, оценивающих биологический возраст организма.
Для работы специалисты создали такие часы по образцам крови 894 собак, участвовавших в долгосрочном проекте Dog Aging Project Вашингтонского университета. Кровь позволила оценить старение иммунных клеток, которые перемещаются по всему организму и служат показателем системных возрастных изменений. Оказалось, что у животных с биологическим возрастом выше ожидаемого риск смерти от любой причины был повышен.
Сравнение собак разного размера показало: крупные животные стареют за каждый год жизни немного быстрее мелких. Особенно заметной оказалась потеря метильных групп на участках ДНК, известных как транспозируемые элементы, или «прыгающие гены». Эти участки способны перемещаться по геному, а снижение метилирования может сделать их чрезмерно активными, что приводит к повреждению других генов и усилению воспаления.
У стареющих собак одни участки генома, ранее почти лишённые химических меток, становились более метилированными, а другие постепенно теряли метильные группы. Кроме того, иммунные клетки с возрастом становились более похожими друг на друга. По словам соавтора исследования Блейза Маринера, такая утрата клеточной специализации рассматривается как одна из ключевых особенностей старения: клетки, отвечающие за разные задачи, включая борьбу с вирусами и предотвращение рака, могут хуже выполнять свои функции.
Соавтор работы Ноа Снайдер-Маклер предположил, что селекция собак на крупный размер могла иметь обратную сторону: организму приходится выбирать между быстрым ростом и поддержанием тканей, иммунной системы и общей устойчивости. Учёные подчёркивают, что это пока лишь гипотеза, поскольку исследование напрямую не объясняет причину ускоренного эпигенетического старения крупных собак. В дальнейшем команда планирует расширить выборку и создать более точные модели, которые помогут владельцам заранее оценивать возрастные риски для здоровья питомцев; полученные данные также могут использоваться при изучении старения человека, поскольку собаки живут в той же среде и сталкиваются со многими похожими заболеваниями.