Възстановяването на теломерите върна младостта на клетките. Теломерите стабилизират хромозомите. Ролята на теломерите и теломеразата в регулацията на туморния растеж

Намерих най-важното, което търсех в темата теломер.
Спомнете си, че има теломери.

В резултат на изследването беше възможно да се докаже благоприятен ефектза дължина на теломера на следните хранителни вещества:

Витамин B12 Цинк Витамин D

Омега-3 Витамин К Витамин Е

Техният анализ ще бъде представен по-долу, както и няколко допълнителни препоръки, свързани с консумацията на продукти с високо съдържаниеот тези вещества, които допринасят за удължаването на теломерите.
Естествено ефектът от употребата на представените по-долу продукти, поради особеностите на всеки отделен човешки организъм, не може да бъде абсолютен за 100% от населението. Горният списък обаче съдържа продукти, чиито благотворен ефект върху човешкото тялодостатъчно проучени и научно доказани.
Списъкът по-долу съдържа 12-те най-добри хранителни вещества против стареене, в допълнение към които са 2 основни стратегии, които не изискват допълнителна консумация на добавки и мултивитамини. Всички те могат радикално да повлияят на живота на всеки човек и да защитят теломерите.

12-те хранителни вещества са изброени в низходящ ред на важност.

Лично аз консумирам първите 6 артикула дневно плюс допълнително увеличавам съдържанието си на витамин D чрез слънчеви бани.

Витамин D
В проучване на повече от 2000 жени беше установено следното: ДНК на жените с по-високи нива на витамин D е по-малко склонна към стареене. Доказана е и пряка зависимост на дължината на теломерите от концентрацията на витамин D в организма.Освен това изследователите не са пропуснали да отбележат факта, че жените с по-висока концентрация на витамин D са по-уравновесени и по-малко раздразнителни. Всичко това, според учените, показва, че хората с високи нива на витамин D стареят по-бавно в сравнение с хората, "лишени" от този елемент.Дължината на теломерите на левкоцитите (англ. LTL) е най-добрият предиктор на заболявания, които ускоряват настъпването на старостта. Факт е, че с напредването на възрастта на тялото LTL става все по-къс и по-къс, а с хронично възпалениенамаляването на дължината на теломерите е още по-бързо. Причината за това се крие в реакцията на организма към възпалителните процеси чрез увеличаване на обема на левкоцитите. Нивата на витамин D също намаляват с възрастта, докато концентрацията С-реактивен протеин(С-реактивен протеин, съкр. CRP) се увеличава с възпаление. Това " Двоен удар" се увеличава общ рискразвитие на такива автоимунни заболяваниякак множествена склероза, ревматоиден артрити др.. Витамин D от своя страна е мощен инхибитор, който забавя възпалителните процеси. Резултатът от това е намаляване на обема на левкоцитите и образуването положителна реакциявъв верига, която предпазва тялото от много заболявания и в резултат на това от преждевременно стареене.Учените са открили, че субпопулациите от левкоцити (подгрупи на английски лимфоцити) имат рецептори за активна формавитамин D (D3), което позволява на витамина да въздейства директно върху тези клетки. По-специално, дефектите в рецепторите на витамин D допринасят за развитието на рахит и други автоимунни заболявания, докато физиологичното осигуряване на организма с витамин D повишава противораковия имунитет (чрез намаляване на преживяемостта ракови клетки). Този ефект"обвързани" с имуномодулиращата активност на рецептора на витамин D и неговите производни (агонисти). Тези данни фундаментални изследванияв района клетъчна биологияпотвърдено от медицината, основана на доказателства.
слънчеви баниса най-полезният начин за оптимизиране на нивата на витамин D в организма. аз съм в напълноОсъзнавам, че много модерни хораняма възможност за редовни слънчеви бани, но би било непростима небрежност от моя страна да не акцентирам върху факта, че набавянето на витамин D от слънцето е многократно за предпочитане пред насищането на тялото с витамин D чрез прием на различни хранителни добавки.
Астаксантин(извлича се от микроводорасли Pluvialis Haematoccous)
Проучване на мултивитамини от 2009 г. установи връзка между дължината на теломерите и употребата на антиоксидантни формули. Според авторите теломерите са особено уязвими към оксидативен стрес. В допълнение, наличието на възпалителни процеси в организма значително повишава степента на увреждане на клетките под въздействието на оксидативния стрес и води до намаляване на активността на теломераза, ензимът, отговорен за поддържането на дължината на теломерите.Астаксантинът е един от най-мощните антиоксиданти със силни противовъзпалителни свойства и способности за защита на ДНК. Изследванията доказват, че това вещество осигурява надеждна защитаДНК дори от радиация, причинена от смъртоносна гама радиация. Антаксантинът има редица уникални характеристики, които не се срещат в други антиоксиданти.По-специално астаксантинът е по-мощен от всички известни каротеноидни антиоксиданти по отношение на разрушаването свободни радикали: Той е 65 пъти по-мощен от витамин C, 54 пъти по-мощен от бета-каротина и 14 пъти по-мощен от витамин E VI. В допълнение, ефективността на астаксантина при "гасене" на синглетния кислород (англ. singlet oxygen) е 550 пъти по-висока от възможностите на витамин Е и 11 пъти по-висока от ефективността на бета-каротина при неутрализиране на този тип окисление.Астаксантинът е в състояние да преодолее кръвно-мозъчна (между кръвоносната и централната нервна система) и кръвно-ретинална (ретинална) бариери, което осигурява противовъзпалителна и антиоксидантна защита на очите, мозъка и централната нервна система.
Друга характеристика, която отличава астаксантина от другите каротеноиди, е неговата неспособност да функционира като прооксидант. Други антиоксиданти в случай повишена концентрацияв тъканите те могат да действат като прооксиданти (т.е. да причинят още повече окисление). Поради тази причина не се препоръчва да се консумират твърде много антиоксиданти (като бета-каротин). Астаксантинът от своя страна, дори и в значителни концентрации в организма, не е в състояние да действа като прооксидант, което го прави изключително полезен.
И накрая, може би основното му свойство е уникалната способност да защитава клетката като цяло (за разлика от други антиоксиданти, които защитават само отделни части на клетката). Тази функция произтича от физически характеристикиастаксантин, което му позволява да бъде вътре клетъчната мембранакато същевременно защитава вътрешността на клетката.
Убихинон (CoQ10)
Коензим Q10 (CoQ10) е петата най-популярна хранителна добавка в Съединените щати, предпочитана от 53% от американците (2010 г. проучване на ConsumerLab.com). Според статистиката всеки четвърти американец на възраст над 45 години приема статини (статини или инхибитори на HMG-CoA редуктазата) - лекарства, които инхибират биосинтезата на холестерола в черния дроб, в допълнение към които трябва да се приема този коензим CoQ10 се използва от всяка клетка човешкото тяло, поради което името на този елемент („убихинон”) се превежда като „присъстващ навсякъде” или „вездесъщ” (англ. omnipresent). клетъчна енергияи намаляването на основните признаци на стареене доведе до желания ефект, човешкото тяло трябва да преобразува убихинона в редуцирана форма, която се нарича убихинол (убиквинол).Човешкото тяло преди 25-годишна възраст е в състояние да преобразува окислената форма на CoQ10 в намалена, но с възрастта тази способност постепенно намалява. Преждевременното стареене е основното страничен ефект, демонстрирайки намаляване на CoQ10, витамин, който рециклира антиоксиданти като витамините C и E. В допълнение, липсата на CoQ10 причинява значително увреждане на ДНК. В светлината на благоприятните ефекти на CoQ10 върху здравето на сърцето и мускулната функция, изчерпването му води до умора, мускулна слабост, болка и сърдечна недостатъчност.
д-р СтефанСинатра (Стивън Синатра) в интервю говори за експеримент, проведен в средата на 90-те години върху плъхове старост(средно тези гризачи живеят 2 години). Животните, получаващи CoQ10 в края на живота си, са по-енергични и имат повишен апетит в сравнение с техните двойници, лишени от CoQ10. Въз основа на резултатите от този експеримент учените заключиха, че този коензим има мощен ефект против стареене в смисъл, че ви позволява да поддържате младостта си до края на живота си. Въпреки това, в контекста на нарастващата продължителност на живота, ефектът от приема на CoQ10 е незначителен.
д-р По-късно Синатра провежда собствено проучване, според резултатите от което констатира прилив на енергия и сила както при млади, така и при стари мишки, чиято храна е била допълнена с CoQ10. Най-старите мишки преминаха през лабиринтите по-бързо, различни най-добрият спомени още двигателна активноств сравнение с техните връстници, които не са получавали CoQ10.
Всичко това може да означава, че коензим Q10 значително подобрява качеството на живот и минимално увеличава продължителността му.
Млечни продукти / пробиотици
Добре известно е, че консумацията на значително количество храна, обработена с химикали, влияе негативно върху продължителността на живота. Въпреки това 90% от парите, които американците харчат за храна, идват от тези храни. Всички те - от замразени храни до подправки и аперитиви - съдържат царевичен сироп с високо съдържание на фруктоза, който е основният източник на калории в Съединените щати. Учените са доказали пряко влияниепреработени храни за появата на значителни генетични промени в бъдещите поколения (до сериозни мутации), но дори и този факт не спира американците.Основният проблем е, че храните, „претоварени“ с химия и изкуствени подсладители активно унищожават чревна микрофлораотговорен за защитата имунна система. Антибиотици, стрес, хлорирана вода, изкуствени подсладители и др негативни факториводят до намаляване на количеството пробиотици ( полезни бактерии) в червата, което допринася преждевременно стареенеи болест.Източници на пробиотици могат да бъдат както ферментирали храни, така и хранителни добавки. Първият вариант е за предпочитане, тъй като ферментиралата храна (особено зеленчуците) съдържа значително повече (до 100 пъти) полезни бактерии.
Масло от крил
Според д-р Ричард Харис хората, които имат мастни киселиниомега-3 е по-малко от 4%, стареят много по-бързо от тези с определена стойност над 8%. Следователно, количеството на омега-3 също влияе върху процеса на стареене.Изследванията на д-р Харис (главният специалист по омега-3 в САЩ) показват, че тези мазнини пряко влияят върху активирането на теломераза, която отново е в състояние да предотврати скъсяването на теломерите Въпреки че въпросното проучване е предварително, бих си позволил да предположа, че увеличаването на омега-3 мастните киселини до над 8 процента е отлична стратегия за забавяне на процеса на стареене (омега-3 мастните киселини се измерват в САЩ от Health Diagnostics Diagnostic Laboratory в Ричмънд, Вирджиния Основен източник на омега-3 мастни киселини е маслото от крил, което има редица значителни предимства пред други източници на омега-3 (като рибено масло от студена вода). рибено маслоносят висок рискокисляване (гранясване) на мазнините. д-р Руди Мьорк посочи този нюанс в интервю.
Маслото от крил също съдържа астаксантин естествен произход, което го прави близо 200 пъти по-устойчиво на окисление от рибеното масло.
Според изследване на д-р Харис съдържанието на омега-3 в грам масло от крил е с 25-50% по-високо от това на рибеното масло. И накрая, маслото от крил се усвоява много по-бързо от тялото.
Витамин К
Витамин K е почти толкова важен, колкото витамин D, сочат открития най-новите изследвания. Въпреки че повечето хора получават достатъчно витамин К от ежедневната си диета, това не е достатъчно за поддържане на адекватни нива на кръвосъсирване и защита срещу възможни проблемисъс здравето.По-специално проучванията последните годинидоказаха способността на витамин К2 да противодейства на появата на рак на простатата – основният раксред мъжкото население на Съединените щати. В резултат на ученето този витаминтой също успя да установи ползите си от гледна точка на подобряване на здравето на „сърцето". Благоприятният ефект на витамин K2 беше доказан за първи път през 2004 г. (проучване в Ротердам). Последващи проучвания установиха, че хората, които консумират 45 микрограма (mcg) витамин К2 дневно, живеят средно 7 години по-дълго от тези, които дневни париК2 не надвишава 12 мкг В друго изследване (Prospect Stud) експертите наблюдават 16 000 доброволци в продължение на 10 години. В резултат на това учените установиха, че допълнителни 10 микрограма витамин К2 в ежедневна диетанамалява риска от сърдечно-съдови заболявания с 9 процента.
Витамин К2 присъства в ферментирали млечни продукти(особено в сиренето) и японското натто – храна, която е истински склад на K2.
Магнезий
Магнезият също играе ключова роля в репликацията на ДНК и синтеза на РНК, според проучване, публикувано в изданието от октомври 2011 г. на Journal of Nutritional; "храна" магнезий, от своя страна, имаше положително влияниеза увеличаване на дължината на теломерите при жените Други изследвания показват, че дългосрочният дефицит на този елемент води до скъсяване на теломерите в клетките на плъхове. Това предполага, че липсата на магнезиеви йони има отрицателно въздействиевърху целостта на генома. Освен това дефицитът на магнезий може да доведе до отрицателни промени в хромозомите и да намали способността на тялото да възстановява увредената ДНК. възпалителни процеси.»
Полифеноли
Полифенолите са мощни антиоксиданти, открити в храните. растителен произход, много от които са в състояние да забавят процеса на стареене и да устоят на определени заболявания. По-долу е даден списък на храни с най-силни антиоксидантни свойства.

Грозде (ресвератрол).

Две допълнителни стратегии здравословен начин на животживот, засягащ дължината на теломерите.

Правилното хранене е „отговорно“ за около 80% от ползите, които идват от здравословния начин на живот (една от съставни частикоито са гладуване). Останалите 20% идват от физически упражнения, които също предотвратяват скъсяването на теломерите.

Физически упражнения.

Скорошно проучване (PLoS One, май 2010 г.) на жени, страдащи от хроничен стресв периода след менопауза, показа, че „енергичен физическа дейност… предпазва хората под стрес, като влияе върху дължината на теломерите (TL).“ Това означава, че при жени, които пренебрегват упражненията, увеличението на стреса с 1 пункт увеличава вероятността от скъсяване на теломерите с 15% (промените в нивата на стрес се измерват по скалата за възприятие на стреса PSS-10 (на английски: СКАЛА ЗА ВЪЗПРИЕМАНИЯ СТРЕС). В същото време време стресово състояние y физически активни женине повлия по никакъв начин на дължината на теломерите Високата интензивност на физическите упражнения се оказа много ефективен инструмент за намаляване на скъсяването на дължината на теломерите и като резултат забавяне на процеса на стареене.

Грета Блекбърн в книгата си The Immortality Edge: Realize the Secrets of Your Telomeres for a Longer, Healthier Life предоставя подробна информация за това как упражненията с висок интензитет пречат на скъсяването на теломерите.

Периодично гладуване

Предишни проучвания показват, че съществува възможност за удължаване на живота чрез намаляване на приема на калории. Проблемът е, че повечето хора не разбират как правилно да постят (все пак, за да сте здрави, трябва да намалите само определени видове калории - въглехидрати).

Изследване на проф. Синтия Джейн Кениън показва, че намаляването на приема на въглехидрати води до активиране на гени, които контролират младостта и дълголетието.

Един от най ефективни начиниограничаването на такива калории е периодичното гладуване (по-специално спирането на консумацията на захар и зърнени храни).

Физиологичното стареене е многофакторен феномен, който зависи от няколко генетични и външни фактори. Един от генетичните фактори, влияещи върху скоростта на стареене и продължителността на живота на живите организми, е дължината на теломерите, теломерите са разположени в краищата на линейните хромозоми.

Някои съвременни лаборатории твърдят, че могат да предскажат биологичното време на живота ви. Всичко, което трябва да направите, за да разберете колко можете да живеете, е да осигурите 5 ml кръв и около 500-700 USD и да изчакате 4-5 седмици!

Стареенето и продължителността на живота са били и остават загадка за много изследователи. Процесът на стареене зависи от няколко фактора, включително наличието на увреждане на ДНК поради оксидативен стрес, фактори заобикаляща среда, хронологична (паспортна) възраст, рискови фактори като злополуки и др. Предполага се, че в допълнение към това някои структури, наречени теломери, играят важна роля в процеса на стареене.

Теломери- Това са специални структури, които се намират в краищата на линейните хромозоми. Те защитават хромозомите и осигуряват структурна стабилност на линейните ДНК молекули. Отбелязва се, че по време на стареенето дължината на тези структури намалява.

Какво представляват теломерите?

Разположени в краищата на линейните хромозоми, теломерите са специфичен набор от некодиращи, повтарящи се ДНК последователности. Те образуват защитна капачка върху хромозомите и изпълняват функция, подобна на пластмасовите върхове (аглети) в краищата на връзките на обувките.

Повредените краища на хромозомите се характеризират с "лепкавост" - те могат да се прикрепят към други хромозоми, причинявайки генетични аберации. Теломерните повторения придават стабилност на линейните хромозоми и ги предпазват от износване и прикрепване една към друга.

Почти всички теломери имат обща последователност на една верига Cn(A/T)m [където n>1 и m= 1-4],

докато другата нишка с един стърчащ край има обща последователност Gn(T/A)m.

Те присъстват в повечето еукариотни клетки, а също и в някои прокариотни организми с линейни хромозоми. При гръбначните теломерите се състоят от множество повторения на последователността: 5'-TTAGGG-3'.

Теломерите като генетични бомби със закъснител

Процесът на репликация на еукариотна ДНК започва в молекулата на ДНК от няколко места. Синтезът на нова ДНК се осъществява чрез водеща верига (която се синтезира непрекъснато) и изоставаща верига (характеризираща се с прекъснат синтез на ДНК). За да започне синтеза на ДНК, ензимът, участващ в този процес, изисква къса част от РНК, наречена РНК праймер. В резултат на това крайната част на 3'-края на изоставащата нишка остава некопирана.

„Представете си фотокопирна машина, която прави перфектни копия на вашия текст, но винаги започва от втория ред на всяка страница и завършва на предпоследния ред.“

• Геномът: Автобиографията на един вид в 23 глави (Мат Ридли)
• Геном: Автобиографията на един вид в 23 глави (от Мат Ридли)

Това явление се нарича "терминална недостатъчна репликация" и може да доведе до загуба на генетична информация, съдържаща се в самия край на молекулата.

Наличието на теломери в края на хромозомата предотвратява тази загуба на информация. По време на всеки цикъл на репликация, който се случва, когато една клетка се раздели, за да създаде две нови клетки, част от теломерната последователност остава некопирана. В резултат на това с всяко делене на клетката теломерите стават все по-къси и по-къси - феномен, наречен "скъсяване на теломерите".

След поредица от последователни деления теломерната област изчезва напълно и клетката остарява (остарява). По този начин теломерите служат като молекулярен часовник или генетична бомба със закъснител и предотвратяват безсмъртието на клетките. За първи път този интересен феномен на ограничения брой цикли на делене, на които една клетка може да претърпи, беше наблюдаван от Леонард Хейфлик в нормални животински и човешки клетки. Той показа това нормални клеткичовешкият плод, в култура, може да се раздели само 40-60 пъти, след което настъпва тяхното физиологично стареене. Хейфлик предположи, че това клетъчно стареене играе важна роля в процеса на физическо стареене.

И докато скъсяването на теломерите се свързва със стареенето, не е известно със сигурност дали то е причината за стареенето или е един от отличителните белези на стареенето, като отпусната кожа и побеляла коса. Проучванията обаче са открили положителна корелация между теломерите и продължителността на живота и заболеваемостта при хората.

В проучване на Richard Cawthon (Университет на Юта) субектите са разделени на две групи въз основа на средната дължина на теломерите им, измерена с помощта на кръвни клетки. Установено е, че участниците с по-дълги теломери живеят пет години по-дълго от тези с по-къси теломери. Беше отбелязано също, че сред хората над 60-годишна възраст тези с по-къси теломери са шест пъти по-уязвими към смърт поради сърдечни заболявания и имат осем пъти по-висок риск от фатални инфекции.

Може ли стареенето да бъде обърнато?

Макар че повечето отклетките в тялото ни имат определен живот, има малка група клетки, които имат безсмъртие. Това е възможно благодарение на активността на рибонуклеопротеинов ензим, наречен теломераза, който може да образува и поддържа теломерни повторения в краищата на хромозомите. Този ензим присъства във всички млади клетки, но в процеса на повтаряне на клетъчното делене отново и отново, количеството му намалява. В случай на безсмъртни клетки като яйцеклетки и сперма, и някои имунни клеткиактивността на теломеразата остава постоянна.

И така, чрез просто активиране на този ензим във всички други клетки, може ли процесът на стареене да бъде обърнат или спрян? Екип от учени от Харвардското медицинско училище в Бостън е създал генетично модифицирани мишки с променена активност на теломераза. Тези мишки бяха оставени да достигнат зряла възраст, след което активността на този ензим се поддържаше в продължение на месец. При мишки се наблюдава бързо стареене, но възстановяването на активността на теломеразата при зрялост води до обръщане на ефектите от стареенето.

Въпреки че учените са изследвали ефекта от активирането на теломераза не при нормални мишки, а при необичайно стареещи мишки, стряскащият резултат от този експеримент е заключението, че признаците на стареене могат да бъдат обърнати. Това откритие беше наречено "ефектът на Понсе де Леон" на името на изследователя Понсе не Леон, който отиде да търси Фонтана на младостта. Все още обаче не е потвърдено значението на получените данни за хората.

Постоянна активност на теломераза се наблюдава и при изключително опасни безсмъртни клетки – раковите клетки. Скъсени, но стабилни теломери се срещат в няколко вида ракови клетки. По този начин активирането на теломераза за обръщане на процеса на стареене идва със значителен риск, който също трябва да бъде оценен.

Беше отбелязано, че точната дължина на теломерите варира от различни хорасъщата възраст. Учените твърдят, че измерването на дължината на теломерите може да ни позволи да предвидим биологичното време от живота на човека. Компании като Life Length (Испания), Telome Health, Inc. (САЩ) и SpectraCell Laboratories, Inc. (САЩ) провежда кръвен тест, определящ средна дължинателомери и по този начин прогнозиране на продължителността на живота.

Въпреки че ползата от прогнозирането на продължителността на живота на човек е съмнителна, подобни тестове са полезни за определяне на това колко здрав е човек, колко бързо остарява и колко висок е рискът от определени заболявания и разстройства. Резултатите от такъв анализ могат да служат като предупреждение, мотивирайки човек да води здравословен начин на живот и да използва надеждни методи за постигане на дълголетие.

Онлайн магазинът www.technodom.kz/ е висококачествено оборудване в Казахстан.

Това е продължение на статията за "Кортизолът, окислителният процес, теломерите и нашата младост", началото.

Продължавам да изследвам темата за младостта и ДНК.

И накратко, говорим сиотносно теломерите, гените в края на нашата ДНК, които определят колко пъти една клетка може да се раздели, преди да умре. Ясно е, че за нас е много полезно да знаем за удължаването на теломерите.

И теломерите в крайна сметка са индикатор биологична възрастИ повишен рискизлагане различни заболяванияи играят важна роля за нашето здраве.

Скорошни доказателства сочат, че скъсената теломера може да инхибира (потиска, окислява) функцията на стволовите клетки, клетъчна регенерацияи поддържане на органите и участват в ужасния процес на стареене.

Какво ги скъсява?

Един важен фактор е стресът. Всякакви. В резултат на лоша екология, неблагоприятна среда и район, домашно насилие и др.

Какво удължава?

Колкото и да е странно, самата Нобелова лауреатка, която притежава „откритието как теломерите и ензимът теломераза защитават хромозомите“, в резултат на многобройни проучвания и сътрудничество с психиатри, стигна до заключението, че медитацията и да бъдеш тук и сега е ключ към здравето и дълголетието ( за дълголетието).

Освен това темата се проучва внимателно от други ъгли и днес учените стигат до следните заключения относно дължината на теломерите и основните принципи на тяхното здраве.

Какво казват учените за това как да помогнем на теломерите да останат „дълги и здрави“ :)?

1. Младост на сърцето и Омега-3.

Проучване от 2010 г. на пациенти с исхемична болестсърдечни заболявания (CHD) откриха обратна връзка между нивата на рибено масло в кръвта и скоростта на скъсяване на теломерите за 5 години, което предполага възможно обяснение за защитните ефекти на омега-3 мастните киселини. Тъй като теломерите са маркер за биологично стареене, смъртността сред пациентите със сърдечно-съдови заболявания може да се прогнозира с помощта на тяхната дължина. Изследователи от Калифорнийския университет в Сан Франциско са изследвали повече от 600 пациенти и са установили, че колкото по-високи са нивата на омега-3 при пациенти с коронарна болест на сърцето, толкова по-дълги са теломерите.

Изберете висококачествени добавки с рибено масло и приемайте 2-3 капсули (или 1 чаена лъжичка) два пъти дневно по време на хранене.

2. Движете се ежедневно.

През 2008 г. е проведено проучване сред повече от 2400 близнаци, по време на което е сравнена дължината на теломерите им. Тези, които спортуват, са биологично по-млади от тези, които не го правят. Всъщност теломерите на най-активните субекти са били с 200 нуклеотида по-дълги от тези на най-малко активните субекти.

Правете 30 минути всяка седмица силови тренировки(3 пъти), 1-2 интервални кардио тренировки (не повече от 30 минути) и йога.

3. Антиейдж и астрагал.

Астрагалът се използва в традиционните китайска медицинаи има имуностимулиращи свойства. Установено е, че някои молекули на астрагал насърчават растежа на теломерите. Веществата в неговия корен (т.нар. циклоастрагенол и астрагалозид) могат да забавят процеса на стареене, като активират производството на ензима теломераза (отговорен за възстановяването на теломерите). Двете патентовани форми на екстракт от корен на астрагал са известни като TAT2 и TA-65.

4. Дневна доза слънчева светлина.

Колкото по-висока е концентрацията на витамин D, толкова по-дълги са теломерите. Изследователите съобщават, че ефектът на витамин D върху теломерите вероятно се дължи на неговия инхибиращ ефект върху възпалението.

Не забравяйте, че подкисляващият стрес и възпаление ви състаряват по-бързо, така че трябва да приемате дневна дозаслънчева светлина, за да изглеждате и да се чувствате по-добре.

5. Върнете часовника назад с ресвератрол.

Известно е, че ресвератролът в червеното вино подобрява функцията кръвоносни съдове, намалява мастни клеткии дори забавят процеса на стареене. Това е вярно! Проучване от 2003 г. установи, че третираните с ресвератрол дрожди живеят 60% по-дълго. Не е необходимо да злоупотребявате, както съветват французите, една чаша червено вино няма да навреди.

6. Откажете се от вредните навици.

Стресът, захарта и възпалението независимо скъсяват теломерите и ускоряват стареенето на клетките.

Кандидат на химическите науки Мария Зверева, кандидат на химическите науки Мария Рубцова (Московски държавен университет „Ломоносов“, катедра по химия).

През октомври 2009 г. в Стокхолм бяха обявени имената на лауреатите Нобелова наградапо физиология и медицина. Това са американските учени Елизабет Блекбърн (Elizabeth H. Blackburn), Карол Грейдър (Carol W. Greider) и Джак Шостак (Jack W. Szostak), които получиха най-престижната научна награда буквално „за откритието как теломерите и ензимът теломераза защити хромозомите." Нека се опитаме да разберем какво представляват теломерите и теломеразата, защо и как защитават хромозомите?

Елизабет Блекбърн.

Карол Грейдър.

Джак Шостак.

Теломеразата не е активна във всички клетъчни популации. Максимална активност се наблюдава при "вечно младите" ембрионални клетки. В стволовите клетки теломеразата не работи с пълния си потенциал.

Теломери: функции и синтез.

ХРОМОЗОМИТЕ СЕ НУЖДАЯТ ОТ ЗАЩИТА

генетична информациясе съхраняват в ядрата на клетките под формата на дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК), която е плътно опакована в линейни хромозоми. В средата на 70-те години Джак Шостак в своята лаборатория в медицинско училищеХарвард направи експеримент. Той добави фрагменти от чужди ДНК молекули към клетките на дрождите и установи, че те не могат да останат в клетката дълго време в оригиналната си форма и се интегрират в хромозомите. Така се оказа, че фрагментите от хромозомите са нестабилни: те постоянно обменят части с други хромозоми, пренареждат се, образуват се прекъсвания в техните нуклеотидни вериги, докато самите хромозоми остават непроменени. За щастие, клетките имат възстановителна функция - те имат система за молекулярно "ремонтиране" на случайни прекъсвания в хромозомните вериги.

Все пак остава неясно защо ДНК в състава на хромозомите е стабилна, докато фрагменти без крайни последователности са обект на пренареждане. Изследванията на Пол Херман Мюлер (Нобелова награда за физиология или медицина 1946 г.) и Барбара Макклинток (Нобелова награда за физиология или медицина 1983 г.) в началото на 1940 г. показаха, че крайните области предпазват хромозомите от пренареждания и счупвания. Мюлер нарече тези специални области теломери от две гръцки думи: telos- край и meros- ■ площ. Но какви са тези области и каква функция изпълняват в клетката, учените все още не знаеха.

ТЕЛОМЕРИТЕ СТАБИЛИЗИРАТ ХРОМОЗОМИТЕ

През 1975 г. Елизабет Блекбърн в лабораторията на Джоузеф Гал в Йейлския университет, изучавайки екстрахромозомни ДНК молекули на реснички, откри, че крайните участъци на тези молекули съдържат тандемни повтарящи се последователности, състоящи се от шест нуклеотида: във всеки край имаше от 20 до 70 такива повторения.

В по-нататъшни експерименти Блекбърн и Шостак добавят ДНК молекули с ресничести повторения, прикрепени към дрождите, и установяват, че ДНК молекулите стават по-стабилни. През 1982 г. в съвместна публикация те предполагат, че тези повтарящи се последователности от нуклеотиди са теломери.

Предположението им се потвърди. Вече е известно със сигурност, че теломерите се състоят от повтарящи се нуклеотидни секции и набор от специални протеини, които организират тези секции в пространството по специален начин. Теломерните повторения са много консервативни последователности, например повторенията на всички гръбначни се състоят от шест нуклеотида - TTAGGG, повторенията на всички насекоми от пет - TTAGG, повторенията на повечето растения от седем - TTTAGGG. Поради наличието на стабилни повторения в теломерите клетъчна системаремонтът не обърква теломерна област със случайно прекъсване. По този начин се осигурява стабилност на хромозомата: краят на една хромозома не може да се свърже с прекъсването на друга.

ТЕЛОМЕРИ СЕ СЪКЪСЯВАТ ПОСТОЯННО

Теломерните повторения не само стабилизират хромозомите, те изпълняват друга важна функция. Както знаете, възпроизвеждането на генетичен материал от поколение на поколение се дължи на дублирането на ДНК молекули с помощта на специален ензим (ДНК полимераза). Този процес се нарича репликация. Проблемът за „терминалната репликация“ е независимо формулиран още през 70-те години на миналия век от Алексей Матвеевич Оловников и Нобелов лауреатДжеймс Уотсън. Той се крие във факта, че ДНК полимеразата не е в състояние напълно да копира крайните участъци на линейните ДНК молекули, тя само изгражда вече съществуващата полинуклеотидна верига.

Откъде идва първоначалният сюжет? Специален ензим синтезира малко РНК семе. Размерът му (<20 нуклеотидов) невелик по сравнению с размером всей цепи ДНК. Впоследствии РНК-«затравка» удаляется специальным ферментом, а образовавшаяся при этом брешь заделывается ДНК-полимеразой. Удаление крайних РНК-«затравок» приводит к тому, что «дочерние» молекулы ДНК оказываются короче «материнских». То есть теоретически при каждом цикле деления клеток должна происходить потеря генетической информации. Но так происходит далеко не во всех клеточных популяциях. Почему?

ТЕЛОМЕРАЗАТА НЕ ПОЗВОЛЯВА ДА СЪКЪСЯВА ТЕЛОМЕРИТЕ

За да се предотврати загубата на част от генетичния материал на клетките по време на деленето, теломерните повторения имат способността да възстановяват дължината си. Това е същността на процеса на "терминална репликация". Но учените не разбраха веднага как са изградени крайните последователности. Предложени са няколко различни модела. Руският учен А. М. Оловников предполага съществуването на специален ензим (теломераза), който изгражда теломерни повторения и по този начин поддържа дължината на теломерите постоянна.

В средата на 80-те години на миналия век Карол Грейдър дойде да работи в лабораторията на Блекбърн и именно тя откри, че повторенията на теломерите са прикрепени към синтетично подобно на теломер "семе" в екстракти от ресничести клетки. Очевидно екстрактът съдържа някакъв вид протеин, който допринася за изграждането на теломерите. Така предположението на Оловников се потвърждава блестящо и ензимът теломераза е открит. Освен това Грейдър и Блекбърн установиха, че теломераза включва протеинова молекула, която всъщност осъществява синтеза на теломерите, и РНК молекула, която служи като шаблон за техния синтез.

БЕЗ ТЕЛОМЕРАЗА КЛЕТКАТА ОСТАРЯВА, А С ТЕЛОМЕРАЗА СЕ РЕГЕНЕРИРА

По-късно лабораторията на Шостак откри, че определени мутации в определени гени на дрожди водят до бързо скъсяване на теломерите след всеки цикъл на клетъчно делене, което кара хромозомите да станат нестабилни и клетките да преминат в състояние на стареене. Сега знаем, че тези гени кодират теломераза. Получените данни потвърдиха друга хипотеза на А. М. Оловников, че загубата на дължина на теломерните повторения във всеки кръг на хромозомна репликация зависи от броя на клетъчните деления.

И така, теломераза решава проблема с "терминалната репликация": тя синтезира повторения и поддържа дължината на теломерите. При липса на теломераза с всяко делене на клетката теломерите стават все по-къси и в един момент теломерният комплекс се разрушава, което служи като сигнал за програмирана клетъчна смърт. Тоест дължината на теломерите определя колко деления може да направи една клетка преди естествената си смърт.

Всъщност различните клетки могат да имат различна продължителност на живота. В линиите на ембрионални стволови клетки теломеразата е много активна, така че дължината на теломерите се поддържа на постоянно ниво. Ето защо ембрионалните клетки са "вечно млади" и са способни на неограничено размножаване. В конвенционалните стволови клетки теломеразната активност е по-ниска, така че скъсяването на теломерите се компенсира само частично. В соматичните клетки теломераза изобщо не работи, така че теломерите се скъсяват с всеки клетъчен цикъл. Скъсяването на теломерите води до достигане на границата на Хейфлик - до преминаване на клетките в състояние на чувствителност. Това е последвано от масивна клетъчна смърт. Оцелелите клетки се дегенерират в ракови клетки (като правило теломеразата участва в този процес). Раковите клетки са способни на неограничено делене и поддържане на дължината на теломерите.

Наличието на теломеразна активност в тези соматични клетки, където обикновено не се проявява, може да бъде маркер за злокачествен тумор и индикатор за лоша прогноза. Така че, ако теломеразната активност се появи в самото начало на лимфогрануломатозата, тогава можем да говорим за онкология. При рак на шийката на матката теломеразата е активна още в първия стадий.

Мутации в гени, кодиращи компоненти на теломераза или други протеини, участващи в поддържането на дължината на теломерите, са причина за наследствена хипопластична анемия (хемопоетични нарушения, свързани с изчерпване на костния мозък) и вродена Х-свързана дискератоза (тежко наследствено заболяване, придружено от умствена изостаналост, глухота, абнормни развитието на слъзните канали, дистрофия на ноктите, различни кожни дефекти, развитие на тумори, нарушен имунитет и др.).

ЗАЩО ДА ИЗУЧАВАМЕ ТЕЛОМЕРИ И ТЕЛОМЕРАЗА

Сега много учени са заети да търсят връзка между активността на теломеразата и стареенето. Тук е необходимо да се разбере, че дължината на теломерите може да контролира продължителността на живота на клетките, но не и на целия организъм. Стареенето като биологично явление е по-сложен многофакторен процес. Много по-важна е връзката между активността на теломеразата и риска от рак. Учените търсят вещества, които влияят върху активността на теломераза и структурата на теломерите, за да създадат нови противоракови лекарства.

Така стигнахме до заключението, че „откритието как теломерите и ензимът теломераза защитават хромозомите“ е, разбира се, голямо постижение на съвременната наука, което ни позволява да разберем как генетичната информация се прехвърля от клетката майка към клетката дъщерна без загуба, която определя продължителността на живота на клетките, както и някои характеристики на тяхното злокачествено израждане. Придобитите знания ще помогнат в бъдеще за създаването на лекарства, които спасяват хората от нелечими болести. Това наистина е изключително научно откритие. Но не забравяйте за изключителните хипотези на руския учен А. М. Оловников, които бяха потвърдени в трудовете на настоящите Нобелови лауреати.

Пугач Оксана Александровна

Студент 3-та година, Катедра по медицинска химия, Новосибирски държавен медицински университет,
Руска федерация, Новосибирск

д-поща: Оксана - пугач @ ръмблер . en

Суменкова Дина Валериевна

научен ръководител д-р биол. Sci., Доцент, Катедра по медицинска химия, Новосибирски държавен медицински университет,
Руска федерация, Новосибирск

Теломеразата е специфична ДНК полимераза, която "изгражда" теломерните области на хромозомите. Ензимът съдържа в структурата си протеинова част и РНК молекула. Известно е, че теломерите се състоят от 15 хиляди нуклеотидни двойки, които са повторения на два триплета TTA (четири повторения) и GHC (8 повторения). Теломерите на повечето соматични клетки претърпяват скъсяване по време на клетъчната пролиферация поради непълна репликация на крайните области (терминална недостатъчна репликация). Активността на теломеразата се проявява в стволови клетки, кератиноцити, сперматогенни епителни клетки и нейната активност отсъства в нормални диференцирани соматични клетки и тъканни клетки.

Оказва се, че теломеразата е активна в клетките на повечето тумори. По този начин в клетките на доброкачествен тумор се наблюдава повишаване на активността на теломераза с 20–30%, а при злокачествен процес нейната активност достига 70–100%. Ако в нормалните соматични клетки има генетично определен механизъм за контролиране на пролиферацията, то раковите клетки имат способността да заобикалят този механизъм. Тъй като те придобиват свойството безсмъртие, което се свързва с активирането на ензима теломераза, който компенсира скъсяването на теломерите. Следователно можем да заключим, че активирането на теломераза може да бъде важен фактор в прогресията на туморните заболявания. При някои тумори теломеразната активност се проявява в почти 100% от случаите, например дребноклетъчен рак на белия дроб, рак на шийката на матката, доброкачествени лезии на сливиците. В същото време има тумори, при които теломеразната активност не се открива, например лейомиома (доброкачествен тумор, който се появява в мускулните слоеве на матката - миометриум).

Експресията на теломераза може да се дължи на някакъв вид селекция на клонове при критично ниво на скъсяване на теломерите. Първо клетките започват да се делят бързо, докато дължината на теломерите им започва да се скъсява, след което оцеляват само тези, в които теломераза остава активна. И в този случай можем да кажем, че теломеразната активност може да бъде маркер за прогресия на тумора и нежелана прогноза. Такъв пример е лимфогрануломатозата (злокачествено заболяване на лимфоидната тъкан), при което основното повишаване на активността на теломеразата възниква по време на прехода от първия етап към втория.

Друг вариант на механизма за поява на активност на теломеразата са нарушенията на клетъчния метаболизъм, възникващи в началото на туморни заболявания. В този случай теломеразната активност се проявява в началото на заболяването и служи като маркер за туморно заболяване. Така че при рак на шийката на матката активността на теломеразата и стадият на рака нямат зависимост, тъй като теломеразата вече е активна на първия етап и нейното активиране се случва в процеса на предракови заболявания. При хемобластози (туморни заболявания на хемопоетичната и лимфната тъкан) теломеразата може първоначално да бъде активна в изследвания тип клетки, а в бъдеще нейната активност ще се увеличи само при прехода към рак. По този начин, в случай на дисрегулация на стволова клетка с теломеразна активност, остава голям резерв от пролиферативен потенциал, достатъчен за придобиване на различни злокачествени признаци. В този случай теломеразната активност се проявява само в началото на растежа на тумора. Методът за откриване на ензимната активност не позволява откриването й на ниво една клетка, но ще бъде забележима малка област от теломеразно-положителни клетки. Механизмите на експресия на теломеразата обикновено се изучават върху клетъчни линии, така че е трудно да се каже кой от тях и с каква честота се среща при типа туморни заболявания, които се изследват.

Определянето на теломеразната активност се използва за диагностициране на туморни заболявания и за създаване на потенциални противотуморни агенти - инхибитори на теломераза. Измерването на активността на теломераза и нейното тълкуване е трудно, тъй като много нормални клетки на кръвта и костния мозък имат теломеразна активност. Нивото на теломеразната активност се променя с възрастта, колкото по-възрастен е човекът, толкова по-малко е. Трябва да се отбележи, че методът за измерване на теломеразната активност с помощта на полимеразната верижна реакция не е напълно количествен. Това не прави възможно улавянето на малки разлики. Като се има предвид, че клетъчната теломеразна активност зависи от тяхното пролиферативно състояние, в случай на положителен резултат не можем да кажем дали се дължи на голям брой клетки с ниска ензимна активност или малък брой клетки с по-висока теломеразна активност. Освен това съществува възможност за фалшиви положителни резултати.

Поради трудността при измерване на теломеразната активност, тя се определя в комбинация с измерването на дължината на теломерите. Дължината на теломера се измерва като дължината на крайните рестрикционни фрагменти, извършва се количествена хибридизация или Southern анализ (идентифициране на специфична ДНК последователност в материала). Съвсем наскоро бяха използвани количествени техники на полимеразна верижна реакция в реално време или анализи на клетъчна хибридизация. В момента активно се разработват методи за откриване на ензимната активност.

Досега не са открити лекарства, които могат да потиснат експресията на теломеразните гени с висока ефективност, но има подходи, които използват факта, че промоторите на теломеразата са активни в туморните клетки. Конструкции, състоящи се от онколитичен аденовирус, който се инжектира директно в самата туморна клетка, достигнаха етапа на клинични изпитвания. Този вирус съдържа гени, които повишават чувствителността на клетките към предложената терапия. Тъй като тези гени се регулират от промотори на теломеразен ген, следователно тяхното действие се извършва само върху клетка с работеща теломераза.

Тъй като теломераза присъства в повечето туморни клетки, тя може да бъде добър кандидат за тумор-свързан антиген. Когато теломеразата е активна в клетката, фрагменти от теломеразната обратна транскриптаза са изложени на клетъчната повърхност и могат да служат като мишена за имунен отговор. Предимството на тази процедура е, че няма период на изчакване, както при другите методи за потискане на теломераза. Проведени са клинични изпитвания за тумори на простатата, рак на панкреаса и хепатоцелуларен карцином. Тази имунотерапия показва засилване на имунния отговор срещу тумора. Просто не е ясно как могат да бъдат засегнати здравите стволови клетки, които също имат теломеразна активност.

При използване на методи за потискане на активността на теломеразата има редица проблеми: ефектът настъпва с голямо закъснение, тъй като трябва да мине много време, за да се скъсят теломерите поради недостатъчна репликация при липса на теломераза. Това време може да продължи десетки клетъчни цикли. В този случай инхибирането на теломераза ще бъде ефективно само в малък брой клетки. При разработването на методи за противотуморна терапия с помощта на инхибитори на теломеразата трябва да се има предвид, че някои туморни клетки са в състояние да влязат в дългосрочно състояние на неразделяне и по този начин да устоят на действието на повечето химиотерапевтични средства.

Въпреки това, в редица случаи, ако лечението включва традиционни методи, които действат незабавно и унищожават повечето от туморните клетки, и терапия с антитела, която не позволява на раковите клетки да се размножават дълго време, тогава резултатът несъмнено ще бъде по-добър в бъдеще.

Библиография:

1. Глухов А.И., Григориева Я.Е. Изследване на теломеразната активност при разработването на неинвазивна диагностика на онкопатологиите на пикочния мехур // Електронен научен и образователен бюлетин "Здравеопазване и образование в XXI век". - 2012. - Т. 14, - № 4. - С. 15–16.
2. Егоров Е.Е., Теломери, теломераза, канцерогенеза и мярка за здраве // Клинична онкохематология. Основни изследвания и клинична практика. - 2010. - Т. 3, - № 2. - С. 191-194.
3. Kushlinsky N.E., Nemtsova M.V. Молекулярни и биологични характеристики на злокачествени новообразувания // Бюлетин на Руската академия на медицинските науки. - 2014. - № 1. - С. 33–35.
4. Свинарева Л.В. Ефект на модифицирани ДНК и РНК олигонуклеотиди, съдържащи теломерни повторения върху активността на теломераза и растежа на туморни клетки: Резюме на дисертацията. дис. канд. хим. Науки - Москва, 2010. - 9 с.
5. Скворцов Д.А., Рубцова М.П., ​​Зверева М.Е. Регулиране на теломераза в онкогенезата // Acta Naturae (руска версия). - 2009. - С. 52-53.