Some molecular-genetic determinants of premature aging in women

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Accelerated biological aging is associated with age-related diseases and an increased risk of mortality. Genetic predisposition may be an important factor in this process.

Aim. To determine the significance of genetic polymorphisms in the VDR and COL1A1 genes in accelerated aging.

Materials and methods. The study included 100 women aged 20–35 years, divided into groups with accelerated (Group 1) and normal/slow (Group 2) aging rates. We assessed biological age using V.P. Voytenko's formula. Genetic polymorphisms analyzed were: VDR 283 A>G (Bsml), VDR 2 A>G (Fokl), COL1A1 1546 G>T, COL1A1 -1997 C>A.

Results. The VDR 283 A>G (AA) polymorphism was associated with accelerated aging, occurring more frequently in Group 1 (18% vs 4% in Group 2, p=0.025). The COL1A1 -1997 C>A polymorphism was more prevalent in Group 2 (76% vs 56% in Group 1, p=0.035). A multifactorial model identified combinations of polymorphisms that predict accelerated or slow aging with an accuracy of 0.72.

Conclusion. Genetic predisposition plays a significant role in accelerated aging. Analysis of VDR and COL1A1 polymorphisms can help identify the risk of premature aging and may serve as a basis for further research and the development of new approaches to prevent age-related diseases.

About the authors

Elena V. Kudryavtseva

Ural State Medical University; Blokhin Ural Institute of Healthcare Management

Author for correspondence.
Email: elenavladpopova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2797-1926

D. Sci. (Med.), Assoc. Prof.

Russian Federation, Yekaterinburg; Yekaterinburg

Dinara A. Berezina

Ural State Medical University

Email: elenavladpopova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4685-6771
SPIN-code: 8696-2674

Graduate Student

Russian Federation, Yekaterinburg

Daniil O. Kornilov

Ural State Medical University

Email: elenavladpopova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5311-1247

intern

Russian Federation, Yekaterinburg

Veronika M. Simarzina

Ural State Medical University

Email: elenavladpopova@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0001-0855-2163

intern

Russian Federation, Yekaterinburg

Mikhail A. Tryapitsyn

Ural State Medical University

Email: elenavladpopova@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-2647-8607

intern

Russian Federation, Yekaterinburg

Aleksey A. Bekhter

Ural State Medical University

Email: elenavladpopova@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-6036-2499

laboratory assistant

Russian Federation, Yekaterinburg

Vladislav V. Kovalev

Blokhin Ural Institute of Healthcare Management

Email: elenavladpopova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8640-8418
SPIN-code: 2061-0704

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation, Yekaterinburg

Danila L. Zornikov

Ural State Medical University

Email: elenavladpopova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9132-215X

Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof.

Russian Federation, Yekaterinburg

References

  1. Chen L, Wu B, Mo L, et al. Associations between biological ageing and the risk of, genetic susceptibility to, and life expectancy associated with rheumatoid arthritis: a secondary analysis of two observational studies. Lancet Healthy Longev. 2024;5:e45-55. doi: 10.1016/S2666-7568(23)00220-9
  2. Cui F, Tang L, Li D, et al. Early-life exposure to tobacco, genetic susceptibility, and accelerated biological aging in adulthood. Sci Adv. 2024;10. doi: 10.1126/sciadv.adl3747
  3. Lin W. Gene–Environment Interactions and Gene–Gene Interactions on Two Biological Age Measures: Evidence from Taiwan Biobank Participants. Adv Biol. 2024;8. doi: 10.1002/adbi.202400149
  4. Cizmeli C, Lobel M, Franasiak J, et al. Levels and associations among self-esteem, fertility distress, coping, and reaction to potentially being a genetic carrier in women with diminished ovarian reserve. Fertil Steril. 2013;99:2037-44.e3. doi: 10.1016/j.fertnstert.2013.02.033
  5. Ковалев В.В., Кудрявцева Е.В., Миляева Н.М., Беломестнов С.Р. Большие акушерские синдромы: «гордиев узел» генных сетей. Уральский медицинский журнал. 2018;(13):40-7 [Kovalev VV, Kudryavtseva EV, Milyaeva NM, Belomestnov SR. Great Obstetric Syndromes: The ”Gordian Knot” of Genetic Networks. Ural'skii meditsinskii zhurnal. 2018;(13):40-7 (in Russian)]. doi: 10.25694/URMJ.2018.13.45
  6. Lin W-Y. Lifestyle Factors and Genetic Variants on 2 Biological Age Measures: Evidence From 94 443 Taiwan Biobank Participants. The Journals of Gerontology: Series A. 2022;77:1189-98. doi: 10.1093/gerona/glab251
  7. Kwon D, Belsky DW. A toolkit for quantification of biological age from blood chemistry and organ function test data: BioAge. Geroscience. 2021;43:2795-808. doi: 10.1007/s11357-021-00480-5
  8. Bian L, Ma Z, Fu X, et al. Associations of combined phenotypic aging and genetic risk with incident cancer: A prospective cohort study. Elife. 2024;13. doi: 10.7554/eLife.91101
  9. Eskes T, Haanen C. Why do women live longer than men? European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology. 2007;133:126-33. doi: 10.1016/j.ejogrb.2007.01.006
  10. Duffy JMN, Adamson GD, Benson E, et al. Top 10 priorities for future infertility research: an international consensus development study. Human Reproduction. 2020;35:2715-24. doi: 10.1093/humrep/deaa242
  11. Fantini C, Corinaldesi C, Lenzi A, et al. Vitamin D as a Shield against Aging. Int J Mol Sci. 2023;24:45-46. doi: 10.3390/ijms24054546
  12. Ruggiero C, Tafaro L, Cianferotti L, et al. Targeting the Hallmarks of Aging with Vitamin D: Starting to Decode the Myth. Nutrients. 2024;16:906. doi: 10.3390/nu16060906
  13. Vetter VM, Sommerer Y, Kalies CH, et al. Vitamin D supplementation is associated with slower epigenetic aging. Geroscience. 2022;44:1847-59. doi: 10.1007/s11357-022-00581-9
  14. Drapkina OM, Shepel RN, Fomin VV, et al. Place of vitamin D in the prevention of premature aging and the development of age-associated diseases. Ter Arkh. 2018;90:69-75. doi: 10.26442/terarkh201890169-75
  15. Podolsky MJ, Yang CD, Valenzuela CL, et al. Age-dependent regulation of cell-mediated collagen turnover. JCI Insight. 2020;5. doi: 10.1172/jci.insight.137519
  16. Ariosa-Morejon Y, Santos A, Fischer R, et al. Age-dependent changes in protein incorporation into collagen-rich tissues of mice by in vivo pulsed SILAC labelling. Elife. 2021;10. doi: 10.7554/eLife.66635
  17. Pu S-Y, Huang Y-L, Pu C-M, et al. Effects of Oral Collagen for Skin Anti-Aging: A Systematic Review and Meta-Analysis. Nutrients. 2023;15:2080. doi: 10.3390/nu15092080
  18. He T, Fisher GJ, Kim AJ, et al. Age-related changes in dermal collagen physical properties in human skin. PLoS One. 2023;18:e0292791. doi: 10.1371/journal.pone.0292791
  19. Umehara T, Winstanley YE, Andreas E, et al. Female reproductive life span is extended by targeted removal of fibrotic collagen from the mouse ovary. Sci Adv. 2022;8. doi: 10.1126/sciadv.abn4564
  20. Маркина Л.Д. Определение биологического возраста человека методом Войтенко В.П. Владивосток. 2001. Режим доступа: https://nzdr.ru/data/media/biblio/kolxoz/B/BH/Markina%20L.D.%20Opredelenie%20biologicheskogo%20vozrasta%20cheloveka%20metodom%20V.P.Vojtenko%20(Vladivostok,%202001)(ru)(29s)_BH_.pdf. Ссылка активна на 02.09.2024 [Markina LD. Opredelenie biologicheskogo vozrasta cheloveka metodom Voitenko V.P. Vladivistok. 2001. Available at: https://nzdr.ru/data/media/biblio/kolxoz/B/BH/Markina%20L.D.%20Opredelenie%20biologicheskogo%20vozrasta%20cheloveka%20metodom%20V.P.Vojtenko%20(Vladivostok,%202001)(ru)(29s)_BH_.pdf. Accessed: 02.09.2024 (in Russian)].
  21. Yang S-K, Liu N, Zhang W-J, et al. Impact of Vitamin D Receptor Gene Polymorphism on Systemic Lupus Erythematosus Susceptibility: A Pooled Analysis. Genet Test Mol Biomarkers. 2022;26:228-38. doi: 10.1089/gtmb.2021.0167
  22. Pramono A, Jocken JWE, Adriaens ME, et al. The association between vitamin D receptor polymorphisms and tissue-specific insulin resistance in human obesity. Int J Obes. 2021;45:818-27. doi: 10.1038/s41366-021-00744-2
  23. Pourostadi M, Sattarpour S, Poor BM, et al. Vitamin D Receptor Gene Polymorphism and the Risk of Multiple Sclerosis in the Azeri Population of Iran. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2021;21:1306-11. doi: 10.2174/1871530320666200910113954
  24. Kang SY, Park S, Oh E, et al. Vitamin D receptor polymorphisms and Parkinson’s disease in a Korean population: Revisited. Neurosci Lett. 2016;628:230-5. doi: 10.1016/j.neulet.2016.06.041
  25. Da Silva Sabião T, Alves de Menezes-Júnior LA, Batista AP, et al. Interaction between Fokl polymorphism and vitamin D deficiency in the symptoms of mental disorders in adults: a population-based study. Sci Rep. 2024;14:6925. doi: 10.1038/s41598-024-57558-1
  26. Alzaim M, Al-Daghri NM, Sabico S, et al. The Association Between FokI Vitamin D Receptor Polymorphisms With Metabolic Syndrome Among Pregnant Arab Women. Front Endocrinol (Lausanne). 2022;13. doi: 10.3389/fendo.2022.844472
  27. Schulz N, Dischereit G, Henke L, et al. Prevalence and effects of Vitamin D receptor polymorphism on bone mineral density and metabolism in patients with systemic sclerosis: a preliminary study. Clin Exp Med. 2024;24:121. doi: 10.1007/s10238-024-01385-1
  28. Bozsodi A, Boja S, Szilagyi A, et al. Muscle strength is associated with vitamin D receptor gene variants. Journal of Orthopaedic Research. 2016;34:2031-7. doi: 10.1002/jor.23220
  29. Berg AO, Jørgensen KN, Nerhus M, et al. Vitamin D levels, brain volume, and genetic architecture in patients with psychosis. PLoS One. 2018;13:e0200250. doi: 10.1371/journal.pone.0200250
  30. Шамбатов М.А., Изможерова Н.В., Попов А.А., и др. Маркеры деградации коллагена при ремоделировании и диастолической дисфункции левого желудочка у пациенток с артериальной гипертензией. Уральский медицинский журнал. 2024;23:46-59 [Shambatov MA, Izmozherova NV, Popov AA, et al. Markers of collagen degradation in remodeling and diastolic dysfunction of the left ventricle in patients with arterial hypertension. Ural'skii meditsinskii zhurnal. 2024;23:46-59 (in Russian)]. doi: 10.52420/2071-5943-2024-23-1-46-59
  31. Saito M, Ginszt M, Semenova EA, et al. Is COL1A1 Gene rs1107946 Polymorphism Associated with Sport Climbing Status and Flexibility? Genes (Basel). 2022;13:403. doi: 10.3390/genes13030403
  32. Alves APVD, Freitas AB, Levi JE, et al. COL1A1, COL4A3, TIMP2 and TGFB1 polymorphisms in cervical insufficiency. J Perinat Med. 2021;49:553-8. doi: 10.1515/jpm-2020-0320
  33. Deprest JA, Cartwright R, Dietz HP, et al. International Urogynecological Consultation (IUC): pathophysiology of pelvic organ prolapse (POP). Int Urogynecol J. 2022;33:1699-710. doi: 10.1007/s00192-022-05081-0
  34. Бортник Е.А., Миляева Н.М., Ковалев В.В., и др. Молекулярно-генетические предикторы недостаточности мышц тазового дна с пролапсом гениталий у женщин с вагинальными родами в анамнезе. Медицинская наука и образование Урала. 2023;24:34-41 [Bortnik EA, Miliaeva NM, Kovalev VV, et al. Molecular-Genetic Predictors of Pelvic Floor Muscle Insufficiency with Genital Prolapse in Women with a History of Vaginal Births. Meditsinskaia nauka i obrazovanie Urala. 2023;24:34-41 (in Russian)]. doi: 10.36361/18148999_2023_24_3_34
  35. Moqri M, Herzog C, Poganik JR, et al. Validation of biomarkers of aging. Nat Med. 2024;30:360-72. doi: 10.1038/s41591-023-02784-9

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Analysis of the combinations of genotypes COL1A1 -1997 C>A and VDR 283 A>G.

Download (148KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».