Starzenie się biologiczne nie przebiega u wszystkich w tym samym tempie. Dwie osoby w identycznym wieku metrykalnym mogą wyglądać zupełnie inaczej – i różnice te bywają widoczne przede wszystkim na twarzy. Zmarszczki, fotostarzenie czy ogólny „wiek postrzegany” od dawna intrygują naukowców jako potencjalne markery starzenia biologicznego. Najnowsze, pionierskie badania polskich zespołów badawczych pokazują, że odpowiedzi na pytanie dlaczego starzejemy się różnie należy szukać nie tylko w genach, lecz także w epigenetyce i stylu życia.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak geny, metylacja DNA i styl życia wspólnie wpływają na tempo biologicznego starzenia się skóry twarzy i dlaczego osoby w tym samym wieku mogą wyglądać zupełnie inaczej.
- Dlaczego metylacja DNA jest kluczowym „łącznikiem” między środowiskiem a ekspresją genów oraz co oznacza fakt, że jest procesem potencjalnie odwracalnym.
- Które czynniki stylu życia – od aktywności fizycznej po palenie tytoniu – najsilniej korelują ze zmarszczkami i fotostarzeniem skóry.
- Jak zegary epigenetyczne nowej generacji mogą być wykorzystywane w dermatologii i medycynie prewencyjnej do oceny biologicznego wieku skóry.
Skóra twarzy jako zwierciadło starzenia biologicznego
Skóra twarzy jest jednym z najlepiej widocznych i jednocześnie najbardziej złożonych wskaźników starzenia. Jej stan odzwierciedla długotrwałe oddziaływanie czynników genetycznych, środowiskowych i behawioralnych. Z tego powodu stanowi doskonały model do badania ogólnych procesów starzenia się organizmu.
W omawianym badaniu wykorzystano trójwymiarowe skany twarzy, które pozwoliły precyzyjnie ocenić liczbę i głębokość zmarszczek, stopień fotostarzenia oraz wiek twarzy oceniany przez innych obserwatorów. Tak szczegółowe fenotypowanie umożliwiło połączenie cech wyglądu z danymi biologicznymi na niespotykaną dotąd skalę.
Geny, epigenetyka i środowisko – trzy filary starzenia
Od dekad w biologii toczy się dyskusja nad względnym znaczeniem genów i środowiska w kształtowaniu cech fenotypowych. Przełom przyniosła epigenetyka, a w szczególności metylacja DNA, która reguluje ekspresję genów i jednocześnie „zapamiętuje” wpływ środowiska oraz stylu życia.
Metylacja DNA nie zmienia sekwencji genów, ale wpływa na to, które geny są aktywne, a które wyciszone. Co kluczowe – jest procesem dynamicznym i potencjalnie odwracalnym, co otwiera drogę do interwencji profilaktycznych i terapeutycznych.
Pierwsze tak kompleksowe badanie w populacji polskiej
Interdyscyplinarny zespół badaczy z wiodących polskich ośrodków naukowych przeprowadził pierwsze w kraju tak kompleksowe badanie integrujące:
- dane genetyczne,
- dane epigenetyczne (metylacja DNA),
- szczegółową analizę fenotypów skóry twarzy,
- informacje dotyczące stylu życia i czynników społeczno-ekonomicznych.
Analizie poddano 735 osób z populacji polskiej, co czyni to badanie jednym z największych tego typu w Europie Środkowo-Wschodniej.
W projekt zaangażowane były m.in.: Uniwersytet Jagielloński, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie, Centralne Laboratorium Kryminalistyczne Policji, Uniwersytet Łódzki, Akademia Wychowania Fizycznego w Katowicach oraz Akademia Kultury Fizycznej w Krakowie.
Styl życia zapisany w metylacji DNA
Wyniki jednoznacznie pokazują, że tempo starzenia się skóry twarzy jest wynikiem interakcji czynników genetycznych i epigenetycznych, silnie modulowanych przez styl życia. Na fenotypy skóry wpływały m.in.:
- poziom wykształcenia i status społeczno-ekonomiczny,
- aktywność fizyczna, w tym praktykowanie jogi,
- przewlekły stres,
- wskaźnik masy ciała (BMI),
- palenie tytoniu – w sposób zależny od dawki.
Czynniki te pozostawiają ślad w metylacji DNA, który następnie przekłada się na widoczne cechy starzenia skóry.
Nowe geny powiązane ze zmarszczkami i wiekiem twarzy
Jednym z najważniejszych osiągnięć badania było odkrycie nowych genów różnicowo metylowanych, których aktywność wiązała się z cechami starzenia skóry twarzy. Szczególną uwagę zwracają:
- EDAR – gen wielokrotnie łączony wcześniej z różnymi fenotypami,
- NRG1 – zaangażowany w gojenie ran i regenerację nerwów twarzy.
Odkrycie związku pomiędzy metylacją DNA w genie EDAR a starzeniem się skóry ma charakter przełomowy. Co istotne, ponieważ metylacja DNA jest odwracalna i odzwierciedla ekspozycję środowiskową, EDAR jawi się jako idealny cel przyszłych interwencji dermatologicznych.
Epigenetyczne zegary starzenia a wygląd twarzy
Badanie wykazało, że starzenie epigenetyczne mierzone we krwi istotnie koreluje z cechami starzenia skóry twarzy. Najlepiej zmienność fenotypów skórnych odzwierciedlały zegary epigenetyczne drugiej i trzeciej generacji:
- GrimAge,
- FitAge,
- PACE.
Przyspieszone starzenie epigenetyczne wiązało się z większą liczbą zmarszczek, nasilonym fotostarzeniem oraz starszym wiekiem twarzy ocenianym przez innych. Wyniki te uzasadniają wykorzystanie zegarów epigenetycznych w ocenie stanu dermatologicznego oraz planowaniu spersonalizowanych interwencji anti-aging.
Stabilność genomu a postrzegany wiek
Na szczególną uwagę zasługuje również gen ZC3H4, którego metylacja korelowała z postrzeganym wiekiem twarzy. Niezależnie, w innym badaniu gen ten został zidentyfikowany jako kluczowy dla utrzymania stabilności genomu. Integralność genomu jest fundamentem homeostazy komórkowej i ochrony przed przedwczesną śmiercią komórek czy transformacją nowotworową, co dodatkowo wzmacnia biologiczne znaczenie uzyskanych wyników.
Znaczenie dla medycyny, kosmetologii i nauk sądowych
Uzyskane dane mają szerokie implikacje praktyczne. Mogą znaleźć zastosowanie w:
- dermatologii i kosmetologii – w projektowaniu celowanych terapii przeciwstarzeniowych,
- medycynie prewencyjnej – jako narzędzie oceny biologicznego wieku,
- kryminalistyce i antropologii – w predykcji wieku i rekonstrukcji wyglądu twarzy.
Badanie wykorzystało dane z projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (DOB-BIO10/06/01/2019), a samo badanie zostało sfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki (2024/53/B/NZ7/02257). Wyniki opublikowano w artykule „Facial skin aging: an integrative analysis of genetics, epigenetics, and lifestyle factors” dostępnym na platformie Springer.
Główne wnioski
- Starzenie się skóry twarzy jest mierzalnym wskaźnikiem starzenia biologicznego – w badaniu obejmującym 735 osób z populacji polskiej wykazano istotną korelację między zmarszczkami, fotostarzeniem i epigenetycznym tempem starzenia.
- Geny EDAR i NRG1 wykazują różnicową metylację DNA związaną ze zmarszczkami, a odkrycie zależności dla genu EDAR ma charakter przełomowy ze względu na jego znane powiązania z wieloma fenotypami.
- Styl życia pozostawia trwały ślad epigenetyczny – czynniki takie jak wykształcenie, status społeczno-ekonomiczny, aktywność fizyczna, stres, BMI oraz palenie tytoniu wpływają na tempo starzenia skóry.
- Zegary epigenetyczne GrimAge, FitAge i PACE najdokładniej odzwierciedlają zmienność fenotypów starzenia skóry twarzy, co uzasadnia ich wykorzystanie w przyszłych badaniach i ukierunkowanych interwencjach dermatologicznych.
Źródło:
- https://www.uj.edu.pl/wiadomosci/-/journal_content/56_INSTANCE_d82lKZvhit4m/10172/160073854
- https://link.springer.com/article/10.1007/s11357-025-02067-w
