Telomere length and age-dependent telomere attrition: the blood-and-muscle model

Short telomere length (TL) is associated with atherosclerotic cardiovascular disease (ACVD) and other age-related diseases. It is unclear whether these associations originate from having inherently short TL or a faster TL attrition before or during disease development. We proposed the blood-and-muscle model to assess TL dynamics throughout life course. Our objective was to measure TL in leukocytes (LTL) and in skeletal muscle (MTL), which served as a proxy of TL at birth. The delta (MTL-LTL) represented life-long telomere attrition. Blood draws and skeletal muscle biopsies were performed on 35 Lebanese individuals undergoing surgery. Following DNA extraction, LTL and MTL were measured by Southern blot. In every individual aged between 30 and 85 years, MTL was longer than LTL. With age, MTL and LTL decreased, but the delta (MTL-LTL) increased by 14 bp/year. We validated the blood-and-muscle model that allowed us to identify TL, TL at birth, and lifelong TL attrition in a cross-sectional study. This model can be used in larger cross-sectional studies to evaluate the association of telomere dynamics with age-related diseases onset and progression. Key words: aging, leukocytes, muscle, telomere, Southern blot. Les telomeres (TL) courts sont associes avec la maladie cardiovasculaire atherosclerotique (MCAS) et a d'autres maladies liees au vieillissement. On ne sait toujours pas si ces associations sont issues du fait que les TL soient courts de maniere inherente ou si les TL subissent une attrition plus rapide avant ou pendant l'evolution de la maladie. Nous avons propose un modele << sang et muscle >> en vue d'evaluer la dynamique des TL tout au long de la vie. Notre objectif etait de mesurer les TL dans les leucocytes (TLL) et dans le muscle squelettique (TLM) pour servir de comparateur avec les TL a la naissance. Le delta (TLM-TLL) representait l'attrition des TL au cours de la vie. Nous avons effectue des prelevements sanguins et des biopsies musculaires chez 35 Libanais subissant une intervention chirurgicale. Apres l'extraction de l'ADN, nous avons mesure les TLL et les TLM a l'aide de la technique de buvardage de Southern. Chez toutes les personnes agees de 30 a 85 ans, les TLM etaient plus longs que les TLL. Avec l'age, la longueur des TLM et des TLL diminuait, mais le delta (TLM-TLL) augmentait de 14 pb/annee. Nous avons valide le modele << sang et muscle >>, qui nous a permis d'etablir la longueur des TL, des TL a la naissance et l'attrition des TL tout au long de la vie dans une etude croisee. Ce modele peut etre utilise dans des etudes croisees plus vastes en vue d'evaluer l'association de la dynamique des TL avec l'apparition et l'evolution de maladies liees au vieillissement. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : vieillissement, leucocytes, muscle, telomere, buvardage de Southern.
Introduction In replicating somatic cells, telomeres, the nucleoproteic structures at the extremities of chromosomes, go through progressive shortening that eventually induces replicative senescence (Blackburn 2005; van Deursen 2014). During early [...]