Puţine animale ilustrează atât de bine legătura dintre talie şi durata de viaţă precum câinii. În cadrul aceleiaşi specii, exemplarele din rasele de talie mare – precum Dogul german – mor, de regulă, la o vârstă mai timpurie decât exemplarele din rasele de talie mică, cum ar fi Chihuahua. Un nou studiu sugerează că motivul ar putea ţine de modul în care ADN-ul câinilor se modifică odată cu înaintarea în vârstă, informează Reuters.
În rândul mamiferelor, speciile de talie mare, precum elefanţii, trăiesc de obicei mai mult decât cele de talie mică, precum şoarecii. Totuşi, în cadrul unei singure specii, acest tipar se poate inversa. Studii comparative anterioare, realizate între specii diferite, au asociat anumite mecanisme biologice cu o longevitate excepţională, însă acestea sunt mai puţin adecvate pentru a explica diferenţele dintre indivizii aceleiaşi specii.
„Ştim cu toţii că, de obicei, câinii de talie mari nu trăiesc la fel de mult ca exemplarele de talie mică, dar nu ştiam până acum dacă celulele lor îmbătrânesc efectiv mai repede sau dacă aceştia dezvoltă pur şi simplu anumite boli la o vârstă mai timpurie”, a declarat Noah Snyder-Mackler, profesor la Facultatea de Ştiinţe ale Vieţii şi la Centrul pentru Evoluţie şi Medicină din cadrul Universităţii de Stat din Arizona, totodată unul dintre autorii studiului publicat în revista Science.
Pentru a afla acest lucru, cercetătorii au măsurat metilarea AND-ului – marcaje chimice care contribuie la controlul activării şi dezactivării genelor. Folosind tipare ale acestor marcaje corelate cu vârsta, ei au creat un ceas epigenetic capabil să estimeze vârsta unui câine cu o marjă medie de eroare mai mică de un an, notează Reuters, citată de Agerpres.
Analizând 1.640 de profiluri de metilare a ADN-ului din probe de sânge prelevate de la 894 de câini de companie din diverse rase, cercetătorii au descoperit că exemplarele de talie mare şi masculii prezentau semne de îmbătrânire moleculară accelerată, în timp ce câinii a căror vârstă biologică părea mai înaintată decât cea estimată pe baza profilurilor respective prezentau un risc mai ridicat de deces prematur.
Durata de viaţă mai scurtă a câinilor mari reflectă o traiectorie de îmbătrânire moleculară mai accelerată
„Am constatat că, în cazul câinilor de talie mare, semnătura de îmbătrânire bazată pe metilarea ADN-ului din sânge evoluează mai rapid, iar această accelerare este deosebit de pronunţată în regiunile genomului care, în mod normal, contribuie la menţinerea în stare inactivă a aşa-numitelor ‘gene săritoare’”, a declarat Noah Snyder-Mackler.
Genele săritoare, cunoscute şi sub denumirea de „elemente transpozabile”, au capacitatea de a se replica şi de a se insera în noi poziţii în cadrul genomului. Elementele LINE1 reprezintă un tip de genă săritoare care, în mod obişnuit, este menţinută inactivă prin procesul de metilare a ADN-ului, însă activarea lor a fost asociată cu instabilitate genomică, cancer şi alte afecţiuni legate de înaintarea în vârstă.
La câinii de talie mare, a explicat Noah Snyder-Mackler, „metilarea în acele regiuni pare să se degradeze mai rapid odată cu înaintarea în vârstă, ca şi cum genomul şi-ar pierde o parte din ‘benzile’ sau ‘clemele’ care menţin aceste elemente mobile în stare suprimată”.
Acest lucru sugerează că durata de viaţă mai scurtă a câinilor de talie mare reflectă o traiectorie de îmbătrânire moleculară mai accelerată.
„Dacă aceşti câini ar muri pur şi simplu mai devreme, parcurgând aceeaşi traiectorie moleculară, am căuta factori declanşatori ai bolilor sau ai mortalităţii care apar spre sfârşitul vieţii. Însă, dacă anumite etape ale procesului de îmbătrânire se desfăşoară mai rapid pe parcursul vârstei adulte – aşa cum sugerează datele noastre privind metilomul sangvin -, atunci este posibil să existe procese pe care le putem măsura, monitoriza de-a lungul timpului şi, eventual, modifica înainte de apariţia bolii”, a explicat Noah Snyder-Mackler.
Diferenţe în funcţie de sex
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, diferenţe între câinii masculi şi femele, localizate în mare parte pe cromozomul X – cromozomul sexual pe care femelele îl au în două copii, iar masculii într-una singură. În acea regiune, elementele LINE1 au prezentat un grad mai ridicat de metilare la masculi. Cromozomii sunt structuri filiforme care transportă informaţia genetică în interiorul nucleelor celulare.
„În analizele noastre la nivelul întregului genom, semnalul asociat sexului a apărut distinct faţă de cel legat de talie. Aşadar, aş considera acest aspect ca fiind un fenomen biologic separat, care necesită cercetări suplimentare, şi nu ca pe acelaşi mecanism prezentat sub o altă formă”, a adăugat Noah Snyder-Mackler.
Compromisul dintre talia mare şi longevitate ar putea fi o consecinţă mai degrabă a selecţiei artificiale, decât a evoluţiei naturale. Oamenii au crescut selectiv câinii pentru ca aceştia să se dezvolte rapid şi să atingă dimensiuni corporale mari, necesare unor activităţi precum paza, vânătoarea şi mânarea turmelor.
„Dacă selecţia favorizează puternic creşterea rapidă sau dimensiunea mare la maturitate înainte de bătrâneţe, pot apărea şi costuri asociate vârstei înaintate”, a adăugat Noah Snyder-Mackler.
Risc mai mare de cancer la exemplarele de talie mare
Explicaţiile anterioare privind motivul pentru care câinii de talie mare tind să aibă o viaţă mai scurtă s-au concentrat pe biologia creşterii. Cercetători au sugerat, de asemenea, că exemplarele canine de talie mare pot suferi o creştere celulară mai mare, se pot dezvolta mai rapid sau se pot confrunta cu un risc mai mare de cancer.
„Studiul nostru nu înlocuieşte aceste idei; ne oferă un strat molecular în aval de dimensiunea corporală”, a precizat Noah Snyder-Mackler.
Concluziile studiului consolidează posibilitatea ca încetinirea îmbătrânirii moleculare să poată ajuta la prelungirea duratei de viaţă sănătoase la câinii de talie mare. Noah Snyder-Mackler a spus, însă, că durata de viaţă nu este guvernată de un singur ceas biologic. Câinii de talie mare s-ar confrunta în continuare cu riscuri specifice rasei, ceea ce înseamnă că încetinirea îmbătrânirii moleculare nu ar transforma un dog german într-un chihuahua, în ceea ce priveşte durata de viaţă, dar ar putea determina ca o componentă a traiectoriei sale de îmbătrânire să fie mai puţin comprimată.
Editor : Liviu Cojan