Biomarkers of aging
বার্ধক্যের বায়োমার্কারগুলি হল বায়োমার্কার যা কালানুক্রমিক বয়সের চেয়ে কিছু পরবর্তী বয়সে কার্যকরী ক্ষমতার পূর্বাভাস দিতে পারে। অন্যভাবে বলা হয়েছে, বার্ধক্যের বায়োমার্কারগুলি প্রকৃত "জৈবিক বয়স" দেবে, যা কালানুক্রমিক বয়সের থেকে আলাদা হতে পারে। বার্ধক্যের বৈধ বায়োমার্কারগুলি জীবনকাল বাড়ানোর জন্য পরীক্ষার হস্তক্ষেপের অনুমতি দেবে, কারণ বায়োমার্কারগুলির পরিবর্তনগুলি জীবের জীবনকাল জুড়ে পর্যবেক্ষণযোগ্য হবে। যদিও সর্বাধিক জীবনকাল বার্ধক্যের বায়োমার্কারগুলিকে বৈধ করার একটি মাধ্যম হবে, তবে এটি মানুষের মতো দীর্ঘজীবী প্রজাতির জন্য একটি ব্যবহারিক উপায় হবে না কারণ অনুদৈর্ঘ্য গবেষণায় অনেক বেশি সময় লাগবে। আদর্শভাবে, বার্ধক্যের বায়োমার্কারদের বার্ধক্যের জৈবিক প্রক্রিয়া মূল্যায়ন করা উচিত এবং রোগের প্রবণতা নয়, জীবের মধ্যে ন্যূনতম পরিমাণে ট্রমা পরীক্ষা করা উচিত এবং জীবের জীবনকালের তুলনায় স্বল্প ব্যবধানে পুনরুত্পাদনযোগ্যভাবে পরিমাপযোগ্য হওয়া উচিত। কোনও জীবের জন্য বায়োমার্কার তথ্যের সমাবেশকে তার "এজোটাইপ" বলা যেতে পারে। যদিও বয়সের সাথে সাথে চুলের ধূসরতা বৃদ্ধি পায়, তবে চুলের ধূসরতাকে বার্ধক্যের বায়োমার্কার বলা যায় না। একইভাবে, ত্বকের বলিরেখা এবং বার্ধক্যের সাথে দেখা অন্যান্য সাধারণ পরিবর্তনগুলি কালানুক্রমিক বয়সের তুলনায় ভবিষ্যতের কার্যকারিতার ভাল সূচক নয়। বায়োজেরন্টোলজিস্টরা বার্ধক্যের বায়োমার্কারগুলি খুঁজে বের করার এবং বৈধ করার প্রচেষ্টা অব্যাহত রেখেছেন, তবে এখনও পর্যন্ত সাফল্য সীমিত। মধ্যবয়সী ইঁদুরের প্রত্যাশিত আয়ু সম্পর্কে ভাল ভবিষ্যদ্বাণী দিতে সিডি4 এবং সিডি8 মেমোরি টি কোষ এবং নিষ্ক্রিয় টি কোষের মাত্রা ব্যবহার করা হয়েছে। বড় তথ্য বিশ্লেষণের অগ্রগতির ফলে নতুন ধরনের "বার্ধক্যজনিত ঘড়ি" তৈরি করা সম্ভব হয়েছে। এপিজেনেটিক ঘড়ি বার্ধক্যের একটি আশাব্যঞ্জক বায়োমার্কার এবং সঠিকভাবে মানুষের কালানুক্রমিক বয়সের পূর্বাভাস দিতে পারে। কালানুক্রমিক বয়স সঠিকভাবে পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য মৌলিক রক্তের জৈব রসায়ন এবং কোষ গণনাও ব্যবহার করা যেতে পারে। দক্ষিণ কোরিয়া, কানাডা এবং পূর্ব ইউরোপীয় জনসংখ্যার বৃহৎ ডেটাসেটের উপর হেমাটোলজিকাল ঘড়ির আরও গবেষণায় দেখা গেছে যে বার্ধক্যের বায়োমার্কারগুলি জনসংখ্যা-নির্দিষ্ট এবং মৃত্যুর পূর্বাভাস হতে পারে। ট্রান্সক্রিপ্টমিক ঘড়ি ব্যবহার করে মানুষের কালানুক্রমিক বয়সের পূর্বাভাস দেওয়াও সম্ভব। এপিজেনেটিক চিহ্ন হিস্টোনের ক্ষয় বার্ধক্যজনিত কোষের গবেষণায় পাওয়া একটি নতুন এপিজেনেটিক চিহ্ন হল হিস্টোনের ক্ষয়। বেশিরভাগ প্রমাণ দেখায় যে হিস্টোন হ্রাস কোষ বিভাজনের সাথে যুক্ত। বার্ধক্য এবং ইস্ট বিভাজনের সময় এমএনএজ-সেক (মাইক্রোকোকাল নিউক্লিজ সিকোয়েন্সিং) ~50% এর নিউক্লিওসোমগুলির ক্ষতি দেখায়। খামিরের ক্ষেত্রে সঠিক হিস্টোন ডোজ গুরুত্বপূর্ণ, যা হিস্টোনগুলিকে অতিরিক্তভাবে প্রকাশ করে এমন স্ট্রেনে দেখা বর্ধিত জীবনকাল থেকে দেখা যায়। ইস্ট-এ হিস্টোন হ্রাসের একটি ফল হল প্রতিলিপির পরিবর্ধন। অল্পবয়সী কোষে, যে জিনগুলি বয়সের সাথে সবচেয়ে বেশি প্ররোচিত হয় তাদের নির্দিষ্ট ক্রোমাটিন কাঠামো থাকে, যেমন ফাজি নিউক্লিয়ার পজিশনিং, প্রোমোটারে নিউক্লিওসোম ডিপ্লিটেড অঞ্চলের (এনডিআর) অভাব, দুর্বল ক্রোমাটিন ফেজ, টাটা উপাদানগুলির একটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং দমনমূলক ক্রোমাটিন ফ্যাক্টরগুলির উচ্চতর দখল। তবে, পুরোনো কোষে, প্রোমোটারে একই জিনের নিউক্লিওসোম হ্রাস বেশি দেখা যায় যা এই জিনের উচ্চতর প্রতিলিপির দিকে পরিচালিত করে। এই ঘটনাটি কেবল ইস্টেই দেখা যায় না, তবে বার্ধক্যজনিত কৃমিতে, মানব ডিপ্লয়েড প্রাথমিক ফাইব্রোব্লাস্টের বার্ধক্যের সময় এবং সেনসেন্ট মানব কোষেও দেখা গেছে। মানুষের প্রাথমিক ফাইব্রোব্লাস্টে, নতুন হিস্টোনের হ্রাস সংশ্লেষণ সংক্ষিপ্ত টেলোমিয়ারের ফলস্বরূপ দেখা গেছে যা ডিএনএ ক্ষতির প্রতিক্রিয়া সক্রিয় করে। মূল হিস্টোনের ক্ষয় অনেক জীবের মধ্যে বার্ধক্যের একটি সাধারণ এপিজেনেটিক চিহ্ন হতে পারে। মূল হিস্টোন, এইচ2এ, এইচ2বি, এইচ3 এবং এইচ4 ছাড়াও, হিস্টোন প্রোটিনের অন্যান্য সংস্করণ রয়েছে যা তাদের ক্রমে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন হতে পারে এবং ক্রোমাটিন গতিবিদ্যা নিয়ন্ত্রণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। হিস্টোন এইচ3 হল হিস্টোন এইচ3-এর একটি রূপ যা প্রতিলিপি থেকে স্বাধীনভাবে জিনোমে অন্তর্ভুক্ত করা হয়। এটি হিস্টোন এইচ3-এর প্রধান রূপ যা সেনসেন্ট মানব কোষের ক্রোমাটিনে দেখা যায় এবং দেখা যায় যে অতিরিক্ত এইচ3 সেনসেন্সকে চালিত করতে পারে। হিস্টোন 2-এর একাধিক রূপ রয়েছে, যা সবচেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বার্ধক্যে জড়িত তা হল ম্যাক্রো এইচ 2 এ। ম্যাক্রোএইচ2এ-এর কার্যকারিতা সাধারণত প্রতিলিপিগত নীরবতা বলে মনে করা হয়; অতি সম্প্রতি, এটি পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে সেনসেন্স-অ্যাসোসিয়েটেড হেটেরোক্রোমাটিন ফোকাসিতে (এসএএইচএফ) প্রতিলিপি দমন করতে ম্যাক্রোএইচ2এ গুরুত্বপূর্ণ। ম্যাক্রোএইচ2এ ধারণকারী ক্রোমাটিন এটিপি-নির্ভর পুনর্নির্মাণ প্রোটিন এবং প্রতিলিপি উপাদানগুলির বন্ধনে অভেদ্য। হিস্টোনের পরিবর্তন হিস্টোনের বর্ধিত অ্যাসিটাইলেশন ক্রোমাটিনকে একটি জীবের বয়স হিসাবে আরও ইউক্রোমেটিক অবস্থা নিতে অবদান রাখে, হিস্টোনের ক্ষতির কারণে দেখা বর্ধিত প্রতিলিপির অনুরূপ। বার্ধক্যের সময় এইচ3কে56এসি-র মাত্রা হ্রাস পায় এবং এইচ4কে16এসি-র মাত্রা বৃদ্ধি পায়। পুরানো খামির কোষে এইচ4কে16এসি বৃদ্ধি এইচডিএসি স্যার2-এর মাত্রা হ্রাসের সাথে যুক্ত, যা অতিরিক্ত প্রকাশ পেলে জীবনকাল বাড়িয়ে তুলতে পারে। হিস্টোনের মিথাইলেশনকে অনেক জীবের জীবনকাল নিয়ন্ত্রণের সঙ্গে যুক্ত করা হয়েছে, বিশেষ করে এইচ3কে4এমই3, একটি সক্রিয়কারী চিহ্ন এবং এইচ4কে27এমই3, একটি দমনকারী চিহ্ন। সি. এলিগ্যানসে, এইচ3কে4-এর ট্রাইমিথাইলেশনকে অনুঘটককারী তিনটি ট্রাইথোরাক্স প্রোটিনের যে কোনও একটি যেমন ডব্লিউডিআর-5 এবং মিথাইলট্রান্সফেরেজ এসইটি-2 এবং এএসএইচ-2-এর ক্ষয়, এইচ3কে4এমই3-এর মাত্রা হ্রাস করে এবং আয়ু বাড়ায়। এইচ3কে4এমই3, আরবি-2-কে ডিমাইথাইলেট করে এমন এনজাইমের ক্ষতি, সি এলিগ্যানগুলিতে এইচ3কে4এমই3 মাত্রা বৃদ্ধি করে এবং তাদের আয়ু হ্রাস করে। রিসাস ম্যাকাক মস্তিষ্কের প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সে, H3K4me2 প্রসবোত্তর বিকাশ এবং বার্ধক্যের সময় প্রোমোটার এবং বর্ধকদের মধ্যে বৃদ্ধি পায়। এই বৃদ্ধিগুলি ক্রমান্বয়ে আরও সক্রিয় এবং প্রতিলিপিগতভাবে অ্যাক্সেসযোগ্য (বা উন্মুক্ত) ক্রোমাটিন কাঠামো প্রতিফলিত করে যা প্রায়শই ডিএনএ ক্ষতির প্রতিক্রিয়ার মতো চাপের প্রতিক্রিয়াগুলির সাথে যুক্ত থাকে। এই পরিবর্তনগুলি জীবের বিকাশ এবং বয়সের সাথে সাথে চাপ এবং ক্ষতির একটি এপিজেনেটিক মেমরি তৈরি করতে পারে। ইউটিএক্স-1, একটি এইচ3কে27মি3 ডিমাইথাইলেস, C.elegans-এর বার্ধক্যে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেঃ ইউটিএক্স-1 অভিব্যক্তি বৃদ্ধি এইচ3কে27মি3-এর হ্রাস এবং আয়ু হ্রাসের সাথে সম্পর্কিত। ইউটিএক্স-1 নকডাউনগুলি দেখিয়েছে যে আয়ু বৃদ্ধি পেয়েছে এইচ3কে27এমই3 মাত্রার পরিবর্তনগুলি ড্রোসোফিলা এবং মানুষের বার্ধক্যজনিত কোষগুলিতেও প্রভাব ফেলে। ডি. এন. এ মিথাইলেশন ডি. এন. এ-র মিথাইলেশন স্তন্যপায়ী কোষে একটি সাধারণ পরিবর্তন। সাইটোসিন ক্ষার মিথাইলেটেড হয় এবং 5-মিথাইলসাইটোসিনে পরিণত হয়, প্রায়শই যখন সিপিজি প্রসঙ্গে থাকে। সিপিজি দ্বীপপুঞ্জের হাইপারমেথাইলেশন প্রতিলিপিগত দমন এবং এই সাইটগুলির হাইপোমেথাইলেশন প্রতিলিপিগত সক্রিয়করণের সাথে যুক্ত। অনেক গবেষণায় দেখা গেছে যে, ইঁদুর, ইঁদুর, গরু, হ্যামস্টার এবং মানুষের মতো অনেক প্রজাতির মধ্যে বার্ধক্যের সময় ডিএনএ মিথাইলেশন হ্রাস পায়। এটিও দেখানো হয়েছে যে ডি. এন. এম. টি1 এবং ডি. এন. এম. টি3এ বার্ধক্যের সাথে হ্রাস পায় এবং ডি. এন. এম. টি3বি বৃদ্ধি পায়। ডি. এন. এ-র হাইপোমেথাইলেশন জিনোমিক স্থিতিশীলতা হ্রাস করতে পারে, ট্রান্সপোজেবল উপাদানগুলির পুনরায় সক্রিয়করণকে প্ররোচিত করতে পারে এবং ছাপের ক্ষতির কারণ হতে পারে, যার সবগুলিই ক্যান্সারের অগ্রগতি এবং প্যাথোজেনেসিসে অবদান রাখতে পারে। ইমিউন বায়োমার্কার সাম্প্রতিক তথ্য থেকে জানা যায় যে পেরিফেরাল রক্তে সেনসেন্ট সিডি8 + টি কোষের বর্ধিত ফ্রিকোয়েন্সি প্রাক-ডায়াবেটিক অবস্থা থেকে হাইপারগ্লাইসেমিয়ার বিকাশের সাথে যুক্ত যা বিপাকীয় বার্ধক্যে সেনসেন্সের ভূমিকা পালন করে। সেনসেন্ট সিডি8 + টি কোষগুলি প্রাক-ডায়াবেটিস থেকে অতিরিক্ত হাইপারগ্লাইসেমিয়ায় রূপান্তরের সংকেত দেওয়ার জন্য বায়োমার্কার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। সম্প্রতি, হাশিমোতো এবং সহকর্মীরা একক-কোষ রেজোলিউশনে সুপারসেন্টেনেরিয়ানদের থেকে হাজার হাজার সঞ্চালিত ইমিউন কোষের প্রোফাইল তৈরি করেছেন। তারা এই সুপারসেন্টেনেরিয়ানদের মধ্যে সাইটোটক্সিক সিডি4টি কোষের একটি অনন্য বৃদ্ধি চিহ্নিত করেছেন। সাধারণত, সিডি4 টি-কোষগুলির সহায়ক থাকে, তবে সাইটোটক্সিক নয়, শারীরবৃত্তীয় অবস্থার অধীনে কাজ করে তবে এই সুপারসেন্টেনারিয়ানরা, তাদের টি-সেল রিসেপ্টরগুলির একক কোষ প্রোফাইলিংয়ের সাপেক্ষে, ক্লোনাল সম্প্রসারণের মাধ্যমে সাইটোটক্সিক সিডি4 টি-কোষের সঞ্চয়ের প্রকাশ করে। সহায়ক সিডি4 টি-কোষকে সাইটোটক্সিক জাতের রূপান্তর বার্ধক্যের শেষ পর্যায়ে অভিযোজন হতে পারে যা সংক্রমণের বিরুদ্ধে লড়াইয়ে সহায়তা করে এবং সম্ভাব্য টিউমার নজরদারি বাড়ায়। বার্ধক্যজনিত বায়োমার্কারের প্রয়োগ বার্ধক্যের সম্ভাব্য বায়োমার্কার হিসাবে চিহ্নিত প্রধান প্রক্রিয়াগুলি হল ডিএনএ মিথাইলেশন, হিস্টোন হ্রাস এবং হিস্টোন পরিবর্তন। বার্ধক্যের বায়োমার্কারগুলির ব্যবহার সর্বব্যাপী এবং জৈবিক বার্ধক্যের একটি শারীরিক পরামিতি চিহ্নিত করা মানুষকে আমাদের প্রকৃত বয়স, মৃত্যুহার এবং অসুস্থতা নির্ধারণ করতে সহায়তা করবে। শারীরিক বায়োমার্কারের পরিবর্তন প্রজাতির বয়সের পরিবর্তনের সাথে আনুপাতিক হওয়া উচিত। এইভাবে বার্ধক্যের একটি বায়োমার্কার প্রতিষ্ঠার পরে, মানুষ জীবনকাল বাড়ানোর এবং সম্ভাব্য জিনগত রোগের উত্থানের জন্য সময়সীমা খুঁজে বের করার বিষয়ে গবেষণায় ডুব দিতে সক্ষম হবে। এই অনুসন্ধানের প্রয়োগগুলির মধ্যে একটি কোনও ব্যক্তির জৈবিক বয়স সনাক্ত করার অনুমতি দেবে। ডি. এন. এ মিথাইলেশন জীবনের বিভিন্ন পর্যায়ে ডি. এন. এ-র কাঠামো ব্যবহার করে একটি বয়স নির্ধারণ করে। ডিএনএ মিথাইলেশন হল সিজি বা সিপিজি অঞ্চলে সিস্টিনের মিথাইলেশন। এই অঞ্চলের হাইপারমেথাইলেশন হ্রাসকৃত প্রতিলিপিগত ক্রিয়াকলাপের সাথে যুক্ত এবং হাইপোমেথাইলেশনের জন্য বিপরীত। অন্য কথায়, ডিএনএ অঞ্চলটিকে যত বেশি "শক্তভাবে" ধরে রাখা হয় তত বেশি স্থিতিশীল এবং "তরুণ" প্রজাতি। টিস্যুতে ডিএনএ মিথাইলেশনের বৈশিষ্ট্যগুলি দেখে, এটি ভ্রূণের টিস্যুগুলির জন্য প্রায় শূন্য বলে মনে করা হয়েছিল, এটি বয়সের ত্বরণ নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং ফলাফলগুলি শিম্পাঞ্জি টিস্যুতে পুনরুত্পাদন করা যেতে পারে। আরও দেখুন এপিজেনেটিক ঘড়ি হলমার্কস অফ এজিং বায়োমার্কার (মেডিসিন) সেনসেন্স রেফারেন্স এক্সটার্নাল লিঙ্কস বায়োমার্কারস অফ এজিং নিউজ অ্যাডভাইজারি ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অন এজিং বায়োজেরন্টোলজি ফিজিওলজি সেনসেন্স বায়োমার্কারস