Genele contează mai mult decât se credea în determinarea longevității

Înțelegerea contribuției genetice la durata vieții umane reprezintă un obiectiv central al cercetării în domeniul îmbătrânirii. Deși numeroase variante genetice asociate longevității au fost identificate, estimările tradiționale sugerează o ereditate relativ modestă a duratei vieții. Studiul publicat în jurnalul Science demonstrează că aceste estimări sunt profund influențate de mortalitatea extrinsecă și de criteriile metodologice de includere, iar corectarea acestor factori dublează contribuția genetică estimată.

Idei principale

• Mortalitatea extrinsecă reduce artificial corelațiile de durată a vieții în studiile pe gemeni.
• Estimările tradiționale subestimează ereditatea duratei vieții.
• Corectarea pentru mortalitatea extrinsecă ridică ereditatea la aproximativ 55%.
• Efectul vârstei minime de includere este neliniar și dependent de contextul istoric.
• Rezultatele sunt consistente în cohorte europene și nord-americane.

Context

Estimările anterioare ale eredității duratei vieții umane variază între 15% și 33%, cele mai multe situându-se în jurul valorii de 20–25%. Aceste valori sunt surprinzător de mici comparativ cu ereditatea longevității observată la modele animale sau cu cea a altor trăsături fiziologice umane.

Un element esențial ignorat în multe studii este mortalitatea extrinsecă, adică decesele cauzate de factori externi organismului, precum infecțiile, accidentele sau violența. În cohortele istorice, mortalitatea extrinsecă era mult mai ridicată decât în populațiile moderne, mascând efectele genetice asociate proceselor biologice interne de îmbătrânire.

Despre studiu

Autorii au utilizat o abordare matematică și computațională, combinând analize teoretice cu simulări bazate pe două modele de mortalitate: un model empiric și un model mecanistic biologic. Analiza a fost aplicată mai multor seturi de date independente, incluzând registre de gemeni din Danemarca și Suedia, studiul suedez SATSA și date despre frații centenarilor din Statele Unite.

Mortalitatea totală a fost separată conceptual în două componente:

• mortalitate extrinsecă – independentă de mecanismele biologice ale îmbătrânirii;
• mortalitate intrinsecă – determinată de procesele biologice interne și susceptibilă la influență genetică.

Modelele au fost calibrate pe date reale de mortalitate istorică, iar variabilitatea genetică a fost introdusă sub forma unor distribuții ale parametrilor biologici între indivizi.

Rezultate

Analiza matematică arată că mortalitatea extrinsecă reduce atât diferențele dintre grupuri genetice, cât și crește variația aleatorie a duratei vieții, ceea ce duce la scăderea corelațiilor între gemeni identici. În simulări, eliminarea mortalității extrinseci aproape dublează corelațiile de durată a vieții.

Aplicarea acestor corecții pe date reale a arătat că:

• ereditatea estimată a duratei vieții crește progresiv pe măsură ce mortalitatea extrinsecă scade istoric;
• în cohorte moderne sau selectate la vârste mai înaintate, estimările sunt semnificativ mai mari;
• după corectarea completă, ereditatea duratei vieții intrinseci converge spre aproximativ 55%.

Datele din studiul SATSA confirmă aceste predicții: cohortele născute mai târziu, expuse la o mortalitate extrinsecă mai redusă, prezintă estimări mai mari ale eredității, chiar fără corecții modelate.

Rolul vârstei minime de includere

Studiul arată că vârsta minimă de includere a participanților influențează estimările într-un mod neliniar. În perioadele cu mortalitate extrinsecă ridicată, excluderea deceselor timpurii crește ereditatea estimată. În schimb, în populațiile moderne, această excludere elimină informații relevante despre mortalitatea intrinsecă, reducând estimările.

Rezultatele sugerează că, în populațiile contemporane, utilizarea unor praguri de includere mai joase este metodologic preferabilă.

Confirmare în populații non-europene

Analiza fraților centenarilor din Statele Unite, o populație diferită genetic și socio-cultural, a furnizat estimări similare ale eredității duratei vieții, consolidând generalizabilitatea concluziilor. Modelele ajustate pe date americane au indicat, din nou, o contribuție genetică de aproximativ 50% în absența mortalității extrinseci.

Concluzii

Studiul demonstrează că estimările tradiționale ale eredității duratei vieții umane sunt profund subestimate din cauza influenței mortalității extrinseci și a criteriilor metodologice. Definind ereditatea duratei vieții intrinseci ca fiind contribuția genetică în absența mortalității externe, autorii propun o valoare robustă de aproximativ 55%.

Această valoare este comparabilă cu ereditatea majorității trăsăturilor fiziologice umane și cu longevitatea observată în modele animale. Rezultatele susțin fezabilitatea identificării determinanților genetici ai îmbătrânirii și oferă o bază conceptuală solidă pentru cercetări viitoare în genetica longevității.