Hány emberi évnek felel meg egy kutyaév?

Hány emberi évnek felel meg egy kutyaév?

Egy lépéssel közelebb az öregedés megértéséhez

Széles körben ismert az az ökölszabály, hogy 1 kutyaév az 7 emberévnek felel meg. Tehát egy 1 éves kutya emberi életkorban 7 éves gyermeknek felel meg, míg mondjuk egy 8 éves kutya 56 éves embernek.

A kérdés az, hogy igaz-e ez az összefüggés?

Ilyenkor tulajdonképpen a két faj biológiai óráját próbáljuk egymással megfeleltetni. Embernél is ismert, hogy a tényleges, naptárból számított, kronológiai életkorunk mellett létezik az úgy nevezett biológiai életkor. A két érték a teljes populációt nézve megfelel egymásnak, azonban az egyes emberek genetikai háttere, életkörülményei felgyorsíthatják, illetve lassíthatják a biológiai életkort a naptári életkorunkhoz képest.

Például a dohányzás, kóros elhízás, rossz életkörülmények gyorsíthatják a biológiai öregedést, azaz a szervezet biológiai életkora öregebb, mint a naptári, míg a kiegyensúlyozott sportolás, egészséges táplálkozás lassítják a biológiai öregedést.

Ahogy egy korábbi Gyógyhírek cikkben erről részletesen írtam (A biológiai életkor becslése, azaz visszafordítható-e az öregedés?) epigenetikai módszerekkel a korábbiaknál pontosabban meg lehet becsülni a biológiai életkort, aminek orvosi jelentősége is van.

Például, akinek gyorsabban halad a biológiai órája, annál fiatalabb korban jelentkeznek az időskori megbetegedések, mint pl. az érelmeszesedés, kettes típusú diabetes, vagy az Alzheimer-kór. Azok, akik nagyon magas kort élnek meg, azoknál ez a biológiai óra lassabban ketyeg.

Az epigenetikai óra azt jelenti, hogy életkorunk előrehaladtával, fokozatosan a génjeink működése is változik, mégpedig programozottan, (többek között) epigenetikai módosulások által1.

Azaz, nem maguk a gének változnak meg, hanem azok szabályozórégióinak metiláltsága, ami által a gén erőssebben, vagy gyengébben fog működni. És mivel ez mindenkinél, nagyjából hasonló módon következik be, ezt fel lehet használni a biológiai életkor meghatározásánál. Ilyenkor több 100 metilációs pontot néznek az emberi genomban (metilálódást vagy demetilálódást), és egy erre kifejlesztett szoftver segítségével számolják ki a biológiai életkort.

kölyök kutyák

Minden emlős hasonló életciklusokon megy keresztül, születés, csecsemőkor, gyermekkor, serdülőkor, felnőttkor és az időskor.

Azt is felfedezték, hogy hasonlóan az emberhez, a többi emlősben is hasonló epigenetikai folyamatok zajlanak le, de fajonként némileg eltérő módon, illetve sebességgel. Így pl. egerekben ahol a várható maximális életkor néhány év, ez a folyamat gyorsabban, míg a magasabb várható életkorú állatokban, mint pl. az elefánt ez lassabban megy végbe.

Egy kutatócsoport az Egyesült Államokban azt tűzte ki célul, hogy a kutyáknál határozza meg azt a metilációs mintázatot, amely a legjobban korrelál a biológiai életkorral, és megfelelteti az emberével. A kutya ebből a szempontból azért is jó alany, mert hasonló környezetben él, mint az ember, sőt a kutyák egy része, hasonló orvosi ellátásban részesülhet, mint az ember. A kutyafajták, bár ugyanabba a fajba tartoznak, várható életkoruk szempontjából fajtánként különbözhetnek egymástól.

Ebben a vizsgálatban Labrador retrievereket tanulmányoztak.

Összesen 104 kutya került bevonásra. A legfiatalabb 2 hónapos volt, míg a legidősebb 15,5 éves. Az epigenetikai vizsgálatokhoz vért vettek az állatoktól, és a mérések az abból kivont DNS-ből történtek. Az emberrel való összehasonlításra korábbi vizsgálatokból származó eredményeket használtak, amelyben 320 ember szerepelt, melyeknek életkora 1 és 103 év között volt.

Az első lépésben azt kellett meghatározni, hogy melyik epigenetikai (metilációs) változások korrelálnak a kutyák biológiai életkorával. Több 100 ezer metilációs helyet vizsgáltak meg, és ez alapján 439-et választottak ki, amelynek változása leginkább korrelált a kutya életkorával. Összehasonlítva az embert és a kutyát, a következő életkorokat korreláltatták egymással. A tejfogak kifejlődése kutyáknál 8 hetes, míg embernél kb. 9 hónapos kor környékén fejeződik be, ezt lehet csecsemőkornak tekinteni. A gyermekkor embernél 12 éves korig, míg kutyánál 6 hónapos korig tart. Ezután jön a serdülőkor, ami a fejlődés, növekedés befejeződéséig tart. Ez embernél 25 év, kutyánál 2 éves kor. A felnőttkor, ami az öregedés első megjelenéséig tart az embernél 25-50 év között, míg kutyáknál 2-7 éves kor között zajlik. Ezt követi az időskor.

kislány kutyával

Mint a fenti számokból is látható, a kutyák életük első szakaszában sokkal gyorsabban fejlődnek, mint az emberek. Később ez a különbség lelassul.

Ebből is látszik, hogy a két faj (kutya és ember) biológiai életkora között távolról sem lineáris az összefüggés. Az epigenetikai elemzések és a tanulmányozott kutyák, illetve az emberek életkoraik alapján kapott adatpontok között matematikai összefüggést kerestek. Az összefüggést legjobban leíró egyenletet a lábjegyzetben lehet megtalálni2.

Az 1. táblázatban lehet látni a kutya (Labrador) és az ember biológiai (epigenetikai) életkora közötti kiszámolt megfeleltetéseket:

életkor összefüggés


Azaz ez alapján a biológiai (epigenetikai) életkorokat tekintve a Labradoroknál két hónapos kor 8,4 hónap, a féléves kor kb. 20 éves, az 1 éves kor, kb. 31 éves emberi életkornak felel meg, míg mondjuk, egy 10 éves kutya epigenetikai életkora egy 68 éves embernek felel meg. Nagyjából a kutya 10 éves kora környékén alakul ki a köztudatban elterjedt 1:7-hez arány.

Ha összehasonlítjuk a két fajban az epigenetikai órát és a tapasztalt életszakaszokat, akkor azt látjuk, hogy a fejlődés legkorábbi szakaszaiban, a csecsemőkorban és a gyermekkor kezdetén, illetve az utolsó, időskorban jó közelítéssel megfelel a kettő egymásnak. Például a tejfogak kialakulásának időpontja egész pontosan megfelel egymásnak. Azonban az élet középső szakaszaiban, így késői gyermekkorban, serdülőkorban, illetve a felnőttkorban az egyes életszakaszok és az epigenetikai óra közötti összefüggés már némileg különbözik az ember és a kutya között. Az epigenetikai óra ezekben az életszakaszokban az élettani változásokhoz képest a kutyákban gyorsabban változik, mint az embernél.


Ha a táblázatban látható összefüggéseket ábrázoljuk, akkor az 1. ábrán látható görbét kapjuk:

ember és kutya életkor összehasonlítás

Természetesen a fenti görbe a sok száz adatpontra legjobban illeszkedő függvény alapján készült, azaz a vizsgált kutyák és emberek kiátlagolt adataiból származik. Ahogy embernél, úgy a kutyáknál is haladhat a biológiai óra lassabban, vagy gyorsabban, mint az átlagpopulációé. De mindenesetre a fenti összefüggések azt mutatják, hogy a kutya élete első felében sokkal gyorsabban fejlődik, mint az ember, és csak az élete vége felé igaz a köztudatban elterjedt 1 kutyaév = 7 emberi év összefüggés. Ezeket az összefüggéseket Labradorokra számolták ki, más kutyafajtáknál ez némileg, bár nem jelentősen eltérhet.

Tudományos szempontból az is érdekes, hogy beazonosították azokat a géneket, melyek szabályozásának változása együtt jár az öregedéssel.

Összesen 394 gént azonosítottak, amelyek metiláltságának változása minden emlős fajban hozzájárul az öregedéshez. A legtöbb ilyen gén az egyedfejlődésben szereplő gén, melyek nagyrészt az életkorral fokozott metiláltságot mutatnak, azaz egyre kevésbé működnek1. De vannak olyan gének, amelyeknél ez pont fordítva van, azaz az életkorral fokozatosan elveszítik a metiláltságukat, azaz egyre erőteljesebben működnek, ilyenek például a leukociták (fehérvérsejtek) differenciálódásában szereplő gének.

kutya és az ember barátsága

A Labradoroknál azt is tesztelték, hogy az epigenetikai óra alapján milyen pontosan lehet meghatározni a valós életkort. Itt nagyon jó korrelációt kaptak. A fenti eredmények alapján azonban az is látszik, hogy bár mind az egyes életszakaszok, mind az epigenetikai változások gyakorlatilag ugyanúgy zajlanak le az emberben, mind a kutyában, sőt ugyanazok a gének a főszereplők, az ezek közötti kapcsolat azonban már némileg különbözik a két fajban.

Az epigenetikai módosulások által befolyásolt öregedés folyamata nagy valószínűséggel minden emlősre igazak (ugyanebben a vizsgálatban ezt egerekben is igazolták, és ha az egereket megfelelő, „egészséges” körülmények között tartották, lassabban ketyegett a biológiai (epigenetikai) órájuk). Tehát a fent említett géntípusok működésének (expressziójának) változása emlős fajtól függetlenül döntő szerepet játszik abban, ahogy a szervezet funkciói változnak az életkorral.

Ezeknek a folyamatoknak a megismerése hozzájárul a szervezet öregedésében lejátszódó folyamatok megismeréséhez, és segíthet olyan módszerek kifejlesztésében, amelyek lassíthatják ezeket a folyamatokat, késleltethetik az időskori betegségek megjelenését, meghosszabbíthatják az egészséges életet.


Prof. Dr. Szalai Csaba

Irodalom
Wang T, Ma J, Hogan AN, Fong S, Licon K, Tsui B, Kreisberg JF, Adams PD, Carvunis AR, Bannasch DL, Ostrander EA, Ideker T. Quantitative Translation of Dog-to-Human Aging by Conserved Remodeling of the DNA Methylome. Cell Syst. 2020 Aug 26;11(2):176-185.e6.
Szalai C. (szerk.): Orvosi genetika és genomika; 5. fejezet, Epigenetika; https://www.researchgate.net/publication/349988918_ORVOSI_GENETIKA_ES_GENOMIKA_Szerkesztette_Szalai_Csaba_MTA_doktora_egyetemi_tanar_2020-ben_frissitett_valtozat

Lábjegyzet
1 A gének előtt található szabályozó régióinak metilálódása a gén csendesítéséhez, kikapcsolásához vezet, míg a metiláltság elvesztése (demetilálódás) a gén bekapcsolásához. A metilálódás az ún. CpG szigeteken (pl. CGCGCGCG…) a C-n azaz a citozinon zajlik.
2 A kutatócsoport által mért adatpontokra a legjobban illeszkedő egyenlet: ember életkora = 16 ×ln(kutya életkora) + 31. Illetve fordítva: kutya életkora = e (ember életkora-31)/16

Segíts az információ terjesztésében. Oszd meg a cikket ismerőseiddel is!