Frailty in the elderly: analisis of the relationship with genomic alterations and cell repair

Abstract

[Abstract] Frailty is a multidimensional syndrome characterised by an increased vulnerability. Nowadays, frailty identification is based on phenotypical features. Use of biomarkers for frailty identification would provide a more accurate detection of frail subjects in early stages, when frailty can still be potentially reverted. The main objective of this study was to evaluate the possible association between frailty and several cellular and molecular biomarkers – genomic instability, DNA damage, and DNA repair capacity – so that they can be proposed as frailty biomarkers. To that aim, a cross-sectional study was conducted in a population of older adults (aged 65 or over) classified according to their frailty status. A systematic review of the literature on genetic outcomes related to frailty was conducted to establish the current knowledge on the topic. Besides, the most critical issues limiting the use of the phosphorylated H2AX assay as DNA damage biomarker in human population studies were addressed. Results from the population study showed a significant and progressive increase of micronuclei in lymphocytes and phosphorylated H2AX with frailty severity, supporting their use for frailty identification. No association of frailty with micronuclei in buccal cells, frequency of mutation in T-cell receptor, comet assay, or DNA repair capacity was found.

[Resumen] La fragilidad es un síndrome multidimensional caracterizado por una vulnerabilidad aumentada. Actualmente, la fragilidad se identifica basándose en características fenotípicas. El uso de biomarcadores para la identificación de fragilidad proporcionaría una detección más precisa de individuos frágiles en sus etapas iniciales, cuando puede ser revertida. El principal objetivo del presente trabajo fue estudiar la posible relación entre biomarcadores celulares y moleculares - inestabilidad genómica, daño en el ADN y capacidad de reparación del ADN - para su propuesta como biomarcadores de fragilidad. Para este propósito, se realizó un estudio transversal en ancianos (65 ó más años) clasificados según su estado de fragilidad. Se realizó una revisión sistemática de la literatura sobre biomarcadores genéticos relacionados con fragilidad para establecer el conocimiento actual sobre el tema. Además, se abordaron los puntos críticos que limitan el uso del ensayo de γH2AX en estudios poblacionales humanos. Los reultados mostraron un aumento significativo y progresivo de micronúcleos en linfocitos y γH2AX con el grado de fragilidad, apoyando su uso como biomarcadores. No se observó relación entre el estado de fragilidad y la frecuencia de micronúcleos en células bucales, frecuencia de mutación en receptores de células T, ensayo del cometa o capacidad de reparación del ADN.

[Resumo] A fraxilidade é unha síndrome multidimensional caracterizada por una vulnerabilidade aumentada. Actualmente, a identificación da fraxilidade baséase en características fenotípicas. O emprego de biomarcadores na identificación da fraxilidade ofrecería unha detetección máis precisa nas sus primeiras etapas, cando pode ser revertida. O obxectivo principal deste traballo foi estudar a posible relación dunha serie de biomarcadores celulares e moleculares - inestabilidade xenómica, dano no ADN e capacidade de reparación do ADN- co estado de fraxilidade, para a súa proposta coma biomarcadores de fraxilidade. Para este propósito, realizouse un estudo transversal nunha población de anciás (65 ou máis anos) clasificados segundo o seu estado de fraxilidade. Se realizou unha revisión sistemática da literatura sobre biomarcadores xenéticos relacionados coa fraxilidade, para establecer o coñecemento actual sobre o tema. Ademais, se abordaron os puntos críticosque limitan o uso do ensaio de γH2AX en estudos en poboacións humanas. Os resultados amosaron unha asociación significativa e progresiva entre micronúcleos en linfocitos e γH2AX co estado de fraxilidade, dando apoio o se uso coma biomarcadores. Non se observou asociación do estado de fraxilidade con micronúcleos en células bucais, frecuencia de mutación dos recepteores das células T, ensaio do cometa ou capacidade de reparación do ADN.