Assoziation von kardiovaskulärer Gesundheit und einer 7-CpG epigenetischen Uhr in der Berliner Altersstudie II

Abstract

Einleitung: Epigenetische Uhren (=DNA-Methylierungsalter) sind eine vielversprechende Mess-methode, um das biologische Alter zu bestimmen. Die DNA-Methylierungs-Altersbeschleunigung (DNAmAA) ist die Abweichung des DNA-Methylierungsalters (DNAm-Alters) vom chronologischen Alter. In unserer Arbeitsgruppe wird eine epigenetische Uhr validiert, die auf sieben Cyto-sin-Phosphat-Guanin-Dinucleotiden (CpGs) basiert und in hohem Maße mit dem chronologischen Alter assoziiert ist. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zu untersuchen, ob es einen Zusammenhang zwischen der DNAmAA der 7-CpG epigenetischen Uhr und der kardiovaskulären Gesundheit bei älteren Erwachsenen gibt. Zusätzlich wurde die Entwicklung der kardiovaskulären Gesundheit der Teilnehmenden über einen Zeitraum von 7,4 Jahren untersucht. Methoden: Für die vorliegende Arbeit wurden die Daten der Erstuntersuchung und der 7,4 Jahre späteren Folgeuntersuchung verwendet. Die Ersterhebung fand im Rahmen der Berliner Altersstudie II mit 1.671 Teilnehmer*innen (68,75 +/- 3,7 Jahre) von 2009 bis 2014 statt. Von Juni 2018 bis März 2020 wurden die Daten des Follow-ups im Rahmen der GendAge-Studie an 1100 Teilnehmenden (75,6 +/- 3,8 Jahre) erhoben. Die kardiovaskuläre Gesundheit wurde mit dem Framingham Risk Score (FRS) und dem Life’s simple 7 Score (LS7) gemessen. Es wurden Korrelationsanaly-sen zwischen der DNAmAA und den beiden kardiovaskulären Risikoscores durchgeführt. Des Weiteren wurden unter Adjustierung für das Geschlecht Regressionsanalysen mit der DNAmAA als abhängigen Variable und den beiden Scores als unabhängigen Variablen berechnet. Zusätzlich wurden mulitvariate lineare Regressionsanalysen mit der DNAmAA als abhängige Variable und den jeweiligen Scorekomponenten und dem Geschlecht als unabhängige Variablen durchgeführt. Ergebnisse: Frauen hatten in der Erst- und in der Folgeuntersuchung eine niedrigere epigenetische Alterungsrate und waren bezüglich der kardiovaskulären Risikoscores gesünder als Männer. Insgesamt haben die Teilnehmenden sich innerhalb des Untersuchungszeitraums im FRS und im LS7 nur minimal verschlechtert. Zum ersten Untersuchungszeitpunkt war die DNAmAA mit dem FRS (β= 0,122, p= 0,028) und mit dem LS7 (β= -0,804, p= 0,032) assoziiert. Im Einzelnen waren körperliche Aktivität (β= -0,461, p= 0,05), die HDL-Cholesterin-Komponente des FRS (β= 0,343, p= 0,03) und die Gesamtcholesterin-Komponente des FRS (β= -0,364, p= 0,002) mit der DNAmAA assoziiert. Es zeigte sich kein Zusammenhang zwischen dem LS7 zum ersten Untersuchungszeitpunkt und der DNAmAA der Folgeuntersuchung. Schlussfolgerung: Diese Arbeit zeigt, dass die 7-CpG epigenetische Uhr die kardiovaskuläre Gesundheit älterer Menschen, gemessen mit den validierten Instrumenten FRS und LS7, reflektiert. Weitere Untersuchun-gen sind erforderlich, um herauszufinden, ob sich diese epigenetische Uhr zur Verbesserung der gegenwärtig genutzten kardiovaskulären Risikoprädiktoren eignet.

Introduction: Epigenetic clocks (= DNA methylation age) are a promising measurement method to determine biological age. The DNA methylation age acceleration (DNAmAA) is the deviation of the DNA methylation age (DNAm age) from the chronological age. In our group, an epigenetic clock based on seven cytosine-phosphate-guanine dinucleotides (CpGs) associated with chronological age is being validated. The aim of the present work was to investigate, whether there is a relationship between the DNAmAA of the 7-CpGs epigenetic clock and cardiovascular health in older adults. In addition, the development of cardiovascular health of the participants within 7.4 years was investigated. Methods: Data from the initial assessments and the Follow-up 7.4 years later were used for the present work. The baseline assessments were conducted as part of the Berlin Aging Study II (BASE-II) with 1,671 participants (68.75 +/- 3.7 years) from 2009 to 2014. From June 2018 to March 2020, Follow-up data were collected as part of the GendAge study on 1100 participants (75.6 +/- 3.8 years). Cardiovascular health was measured using the Framingham Risk Score (FRS) and the Life's simple 7 score (LS7). Correlation analyses were performed between the DNAmAA and the two cardiovascular risk scores. Furthermore, regression analyses adjusting for sex were calculated with the DNAmAA as the dependent variable and the two scores as independent variables. Additional multivariate linear regression analyses were performed with DNAmAA as the dependent variable and the respective score components and sex as the independent variables. Results: Women had slower epigenetic aging rates at baseline and Follow-up and performed better in cardiovascular risk scores than men. Overall, participants worsened minimally in the FRS and the LS7 over the 7.4 years. At baseline, DNAmAA was associated with FRS (β = 0.122, p= 0.028) and with LS7 (β = -0.804, p= 0.032). Specifically, physical activity (β = -0.461, p= 0.05), the HDL-cholesterol component of the FRS (β = 0.343, p= 0.03), and the total cholesterol item of the FRS (β = -0.364, p= 0.002) were associated with DNAmAA. There was no association be-tween the LS7 score from the baseline and DNAmAA from the Follow-up. Conclusion: This work shows for the first time that the 7-CpGs epigenetic clock reflects cardiovascular health in older people as measured by the validated FRS and LS7 instruments. Further investigation is needed to determine, whether this epigenetic clock is suitable for improving currently used cardiovascular risk predictors.