Η γήρανση είναι ένα πολυδιάστατο βιολογικό φαινόμενο που καθοδηγείται από έναν συνδυασμό γενετικών, περιβαλλοντικών και επιγενετικών παραγόντων. Χαρακτηρίζεται από προοδευτική φθορά των  φυσιολογικών λειτουργιών, με αποτέλεσμα την αυξημένη ευπάθεια σε ασθένειες και τον θάνατο. Τα μιτοχόνδρια έχουν κρίσιμο ρόλο στην επιβίωση του κυττάρου και του οργανισμού, που εκτείνεται πολύ πέρα από την συμμετοχή τους στην παραγωγή ενέργειας. Πρόσφατες μελέτες υπογραμμίζουν την σημαντική επίδραση μιτοχονδριακών επιγενετικών μηχανισμών όπως μεθυλίωση του mtDNA, μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στην διαμόρφωση του νουκλεοειδούς και ρύθμιση από μη κωδικοποιητικά RNA, στην ομαλή λειτουργία των μιτοχονδρίων και, κατά συνέπεια, στη διαδικασία της γήρανσης. Τα οργανίδια αυτά περιέχουν το δικό τους γενετικό υλικό, το οποίο είναι εκτεθειμένο σε επιγενετικές αλλαγές που επηρεάζουν την έκφραση και τη λειτουργία των γονιδίων τους. Αν και η μεθυλίωση του mtDNA είναι λιγότερο συχνή από τη μεθυλίωση του πυρηνικού DNA, έχει αποδειχθεί ότι επηρεάζει τη βιογένεση των μιτοχονδρίων, την αναπνευστική λειτουργία και την παραγωγή δραστικών μορφών οξυγόνου (ROS). Οι ηλικιοεξαρτώμενες αλλαγές στα πρότυπα μεθυλίωσης του μιτοχονδριακού γονιδιώματος έχουν συσχετιστεί με τη μείωση της φυσιολογικής λειτουργίας των οργανιδίων στους γηρασμένους ιστούς. Τα μη κωδικοποιητικά RNA, συμπεριλαμβανομένων των miRNA και των lncRNA, επίσης επηρεάζουν σε σημαντικό βαθμό τη μιτοχονδριακή λειτουργία καθώς ρυθμίζουν την έκφραση των μιτοχονδριακών γονιδίων που κωδικοποιούνται τόσο από τον πυρήνα όσο κι από το μιτοχόνδριο, επηρεάζοντας τη δυναμική του οργανιδίου, τον ενεργειακό μεταβολισμό και την απόπτωση. Αλλαγές στη συγκέντρωση ή στον τρόπο δράσης των ncRNA έχει συνδεθεί με μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και σχετιζόμενες με την ηλικία παθολογίες. Οι μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις πρωτεϊνών στο μιτοχόνδριο, επηρεάζουν την έκφραση των γονιδίων τους και τη διατήρηση της ακεραιότητας του οργανιδίου επηρεάζοντας τις μεταβολικές διαδικασίες και την αντίδραση στο οξειδωτικό στρες. Οι επιγενετικοί μηχανισμοί, τέλος, μπορούν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους προκειμένου να ρυθμίσουν από κοινού τα μιτοχονδριακά γονίδια, με συνέπειες στη λειτουργία των οργανιδίων και στην πορεία της γήρανσης. Η καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών αυτών, αποκαλύπτει πληροφορίες για τη μοριακή βάση της γήρανσης και αναδεικνύει πιθανούς θεραπευτικούς στόχους για την καταπολέμηση των ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία.

Aging is a complex biological phenomenon influenced by a combination of genetic, environmental, and epigenetic factors. It is characterized by a gradual decline in physiological functions, leading to increased susceptibility to disease and mortality. Mitochondria play a crucial role in cell and organism survival, extending beyond their primary function in energy production. Recent research underscores the significant impact of mitochondrial epigenetic mechanisms—such as mtDNA methylation, post-translational modifications of nucleoid-associated proteins, and regulation by non-coding RNAs—on mitochondrial function and, consequently, on the aging process. Mitochondria possess their own genetic material, which is susceptible to epigenetic modifications that influence the expression and functionality of their genes. Although mtDNA methylation is less prevalent than nuclear DNA methylation, it has been shown to affect mitochondrial biogenesis, respiratory function, and reactive oxygen species (ROS) production. Age-related alterations in mitochondrial genome methylation patterns have been linked to a decline in normal organelle function in aging tissues. Non-coding RNAs, including miRNAs and lncRNAs, also play a pivotal role in mitochondrial function by regulating the expression of both nuclear and mitochondrial genes, impacting organelle dynamics, energy metabolism, and apoptosis. Variations in the levels or mechanisms of action of ncRNAs have been associated with mitochondrial dysfunction and age-related pathologies. Additionally, post-translational modifications of mitochondrial proteins influence gene expression and the maintenance of organelle integrity by affecting metabolic processes and oxidative stress responses. Furthermore, these epigenetic mechanisms can interact synergistically to regulate mitochondrial genes, thereby influencing organelle function and the aging trajectory. A deeper understanding of these processes provides insights into the molecular underpinnings of aging and identifies potential therapeutic targets for combating age-related diseases.