Enzima telomeraza este un potențial marker tumoral și țintă a terapiei antitumorale. Dieta include. Facultatea: Sănătate Publică

Elena Fokina

Bătrânețea este cel mai neașteptat lucru care ne așteaptă în viață.

Leon Troţki

Unul dintre motivele comune pentru a vizita un cosmetolog este dorința de a întârzia îmbătrânirea, de a preveni îmbătrânirea pielii și de a forma ridurile. Cosmetologii au la dispoziție un arsenal bogat de metode și mijloace de influență pentru a furniza celulelor nutrienții lipsă, activând funcția acestora, și totuși nu putem vorbi decât despre încetinirea schimbărilor legate de vârstă. Este posibil să opriți îmbătrânirea o dată pentru totdeauna? Până de curând, această întrebare ar fi părut cel puțin naivă, pentru că toată lumea știe că acest proces este programat genetic. Dar descoperirea telomerazei ne-a permis să o privim diferit.

Nu cu mult timp în urmă au început să apară pe piață cosmeticele și suplimentele nutritive care conțin activatori de telomerază; producătorii susțin că pot prelungi capacitatea celulelor de a se reproduce. De câte ori sunt programate celulele să se reproducă?

Limită de răsturnare

Se știe că unele celule se pot multiplica aproape la infinit - celule germinale, celule stem, celule tumorale, dar marea majoritate a celulelor își pierd în cele din urmă capacitatea de a se diviza. În anii 1960, Leonard Hayflick și un grup de oameni de știință au prezentat date că, chiar și în condiții ideale de creștere, fibroblastele obținute dintr-un embrion uman se divid de un număr limitat de ori (aproximativ 50 de divizii). Chiar și cu cea mai atentă respectare a tuturor precauțiilor în timpul subculturii in vitro, celulele trec printr-o serie de etape distincte morfologic, după care se pierde capacitatea fibroblastelor de a prolifera și pot rămâne în această stare mult timp. Hayflick a încercat să înghețe fibroblastele după 20 de diviziuni, apoi să le dezghețe un an mai târziu. Fibroblastele s-au împărțit în medie de încă 30 de ori, adică la limita lor.
Aceste observații au fost confirmate în mod repetat de alți cercetători, iar fenomenul în sine a fost numit după autor - „limita Hayflick”.
În plus, s-a dovedit că, odată cu creșterea în vârstă a donatorului, numărul posibilelor diviziuni pentru celulele corpului a scăzut semnificativ, din care s-a concluzionat că există un anumit numărător care limitează numărul total diviziuni.
Dar cum putem explica prezența acestei limite în unele celule și absența ei în altele?

Telomerii
Cuvântul „telomer” provine din două cuvinte grecești: τέλος – „sfârșit”, μέρος – „parte” și înseamnă secțiunea terminală a cromozomilor.
După cum se știe, cromozomii sunt responsabili pentru stocarea și transmiterea informațiilor ereditare. Molecula de ADN polimer din interiorul cromozomilor își menține stabilitatea tocmai datorită telomerilor. Telomerii - fragmentele de capăt ale cromozomilor - au fost identificați de americanul Herman Möller în anii 1930, în timp ce lucra ca om de știință în Uniunea Sovietică. Cercetările efectuate la începutul anilor 1940 au arătat că regiunile terminale protejează cromozomii de rearanjamente și rupturi.
Astăzi se știe că telomerii constau din regiuni nucleotidice repetate și proteine ​​speciale care orientează aceste regiuni în spațiu într-un anumit fel. Compoziția nucleotidelor din telomeri este stabilă, astfel încât la toate vertebratele repetă un set de șase nucleotide - TTAGGG (literele indică baze nucleice). Datorită prezenței acestor repetări stabile în telomeri sistem celular repararea daunelor nu confundă regiunea telomerică cu o rupere aleatorie, din cauza căreia capătul unui cromozom nu se poate conecta cu ruperea altuia. Spre deosebire de alte secțiuni ale ADN-ului, telomerii nu codifică molecule de proteine, adică nu conțin informații genetice valoroase.
În 1971, omul de știință rus A. M. Olovnikov a prezentat pentru prima dată ipoteza că, cu fiecare diviziune celulară, aceste secțiuni terminale ale cromozomilor sunt scurtate. Diviziunea celulară începe cu dublarea cromozomilor săi, care conțin material genetic. Dublarea este asigurată de o enzimă specială - ADN polimeraza. Aceasta este o proteină a cărei funcție este de a se mișca de-a lungul unui lanț de ADN pentru a sintetiza un alt lanț similar. ADN-polimeraza își începe mișcarea nu chiar de la vârful cromozomului, ci retrăgându-se ușor de la început. Datorită incapacității ADN polimerazei de a replica capătul lanțului ADN, lungimea telomerilor este scurtată cu 50-200 de perechi de baze cu fiecare diviziune. Acestea. La fiecare dublare, o parte din ADN se pierde fără a fi supus acțiunii ADN-polimerazei. Dacă regiunea lipsă conținea informații genetice importante, genele necesare pentru a sintetiza proteinele necesare celulei ar putea fi pierdute.
Astfel, lungimea secțiunilor telomerice determină vârsta celulei - cu cât acestea sunt mai scurte, cu atât celula este mai veche și cu atât este mai mare numărul de diviziuni care au trecut de la nașterea celulei precursoare. Rețineți că această regulă nu se aplică tuturor celulelor - celulele nervoase și musculare ale unui organism adult nu se împart, regiunile telomerice din ele nu se scurtează și totuși „îmbătrânesc” și mor. Prin urmare, problema conexiunii dintre îmbătrânire și lungimea telomerilor rămâne până în prezent neînțeleasă pe deplin.
Deci, după tot mai multe cicluri de divizare, telomerii se vor micșora din ce în ce mai mult. Dar dacă capetele cromozomilor pierd telomeri, atunci proteina, care poate repara cromozomii rupti, îi „greșește” cu părți rupte și poate conecta diferiți cromozomi împreună. Scurtarea telomerilor acționează asemănător ceasului mitotic (din cuvântul „mitoză” - procesul de împărțire a unei celule în două), reglând potențialul proliferativ al celulelor și, la atingerea unui nivel critic de lungime, predispune la asocierea telomerilor (TAs) și instabilitatea cromozomială, care poate duce la modificări ale structurii celulare și tulburări genetice. Când o anumită cantitate de astfel de daune se acumulează în genom, un program de apoptoză, un mecanism de moarte celulară, este lansat în celulă.
Există mai multe studii in vitro care indică faptul că scurtarea telomerilor în timpul îmbătrânirii celulelor normale din punct de vedere somatic poate provoca senescență (blocarea capacității celulelor de a se replica, senescența engleză). Cu alte cuvinte, o lungime critică a telomerilor oprește procesul de diviziune celulară.
Pe măsură ce telomerii se scurtează, celulele „îmbătrânesc”, funcționează mai puțin bine și se divid mai puțin frecvent, iar celulele stem produc copii noi mai rar și, la un moment dat, încetează să le producă.
S-a constatat că atunci când lungimea telomerilor scade la un nivel critic (aproximativ 2,5 Kb), celulele ating limita Hayflick.
Există vreun mecanism natural care poate influența scurtarea telomerilor?

Telomeraza

În octombrie 2009, laureații Premiul Nobelîn fiziologie și medicină au fost oamenii de știință americani Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider și Jack W. Szostak. Ei au primit acest prestigios premiu științific pentru descoperirea mecanismelor de protecție ale cromozomilor asociate cu acțiunea telomerazei. S-a descoperit că o enzimă specială, telomeraza, folosește propriul șablon de ARN pentru a completa repetițiile telomerice, atașându-le secvențe de nucleotide și prelungind telomerii. Astfel, s-a demonstrat că repetițiile telomerice pot fi restaurate, iar telomeraza este capabilă să mențină constantă lungimea telomerilor.
Cercetările au început la mijlocul anilor 1980, când Carol Greider s-a alăturat laboratorului lui E. Blackburn și ea a descoperit că în extractele de celule ciliate, repetele telomerice erau atașate unei „sămânțe” sintetice asemănătoare telomerilor. Evident, extractul conținea un fel de proteină care a contribuit la creșterea telomerilor. Greider și Blackburn au stabilit că telomeraza include o moleculă de proteină, care, de fapt, realizează sinteza telomerilor și o moleculă de ARN, care servește ca șablon pentru sinteza acestora. ARN-ul telomerazei este înconjurat de proteine ​​și servește ca șablon, conform căruia proteina atașează noi secțiuni, aceleași secvențe TTAGGG, de telomerii cromozomului. Ca urmare, telomerii se lungesc din nou și îmbătrânirea celulară se oprește.
După descoperirea telomerazei în ciliați, aceasta a fost apoi identificată în drojdii, plante și animale, inclusiv în celulele canceroase ovariene și umane. În majoritatea celulelor diferențiate, telomeraza este blocată, dar în celulele stem și germinale este activă. Celulele în care funcționează telomeraza (celule sexuale, celule canceroase) sunt nemuritoare. În celulele obișnuite (somatice), din care este format în principal corpul, telomeraza nu este activă, astfel încât telomerii sunt scurtați cu fiecare diviziune celulară, ceea ce duce în cele din urmă la moartea lor.
În corpul uman există un grup de celule care sunt practic nemuritoare - acestea sunt celulele liniei de reproducere. Celulele sexuale se maturizează în corpul uman, una dintre ele participă la fertilizare, se împarte și devine organism nou, în care celulele lor reproducătoare se maturizează și așa mai departe. În astfel de celule, enzima telomeraza este activă. Telomeraza este adesea activă în celulele tumorale, iar oamenii de știință o adaugă la celulele din care doresc să creeze o cultură de laborator mereu vie.
Ce provocări le-a reprezentat oamenilor de știință descoperirea telomerazei?

Direcții de cercetare științifică
ÎN anul trecut Telomeraza este în mod constant în centrul atenției cercetătorilor din întreaga lume. În enzima telomeraza, cercetătorii văd atât cheia mecanismelor de îmbătrânire, cât și motivul proliferării incontrolabile a celulelor tumorale.
Se știe că telomeraza, suprimată în celulele somatice (cu excepția celulelor germinale și a celulelor stem), este activată în celulele canceroase, susținând proliferarea și dezvoltarea tumorilor. Activitate mare a telomerazei a fost înregistrată în majoritatea cancerelor.
În plus, s-a descoperit că unele tipuri de cancer își mențin lungimea telomerilor în absența activității telomerazei printr-un mecanism numit ALT (alungire alternativă a telomerilor), care permite proliferarea celulară pe termen lung.
Prezența activității telomerazei în acele celule somatice unde de obicei nu se manifestă poate fi un marker al unei tumori maligne și un indicator al unui prognostic nefavorabil.
Un exemplu ilustrativ al nemuririi celulelor tumorale este linia de celule HeLa, care este utilizată în cercetarea oncologică. Celulele sale au fost obținute în 1951 în Baltimore de la o pacientă, Henrietta Lacks (HeLa poartă numele ei), care suferea de cancer de col uterin. De mai bine de șaizeci de ani, descendenții acestor celule trăiesc și se împart în sute de laboratoare din diferite țări.
Sarcina oamenilor de știință este să „oprească” telomeraza. Apoi telomerii din celulele canceroase se vor scurta din nou, după un număr prag de diviziuni celulele vor începe să moară, iar creșterea tumorii se va opri. Aceasta înseamnă că sunt necesari inhibitori de telomerază.
Agenții inhibitori ai telomerazei pot determina celulele canceroase să piardă telomerii și să moară înainte ca celulele normale cu telomeri mai lungi să fie afectate prin pierderea propriilor telomeri. În plus, telomeraza poate fi utilă în prezicerea cursului clinic al unui pacient cu un diagnostic confirmat de cancer.
Activitatea telomerazei poate fi utilizată pentru diagnosticarea precoce a cancerului prin testare neinvazivă, iar inhibitorii acestei enzime pot fi folosiți ca agenți antitumorali cu un nivel ridicat de selectivitate pentru celulele transformate. Cu toate acestea, telomeraza nu este sursa primară de cancer.

Pe de altă parte, se știe că reactivarea telomerazei prelungește viața „replicativă” a celulelor somatice, adică crește numărul diviziunilor acestora. Cu toate acestea, exact acest lucru se întâmplă în tumori și le duce la creșterea malignă.
Una dintre modalitățile propuse de a obține longevitatea, ținând cont de riscul de cancer, este reactivarea telomerazei în celulele în proliferare pe fondul stimulării activității supresoarelor tumorale.
Introducerea telomerazei în celulele fibroblaste umane crește numărul diviziunilor acestora de aproximativ 3 ori fără semne de îmbătrânire sau patologie. Datele obținute indică faptul că expresia telomerazei în cultura de celule umane nu provoacă neapărat dezvoltarea cancerului, adică telomeraza în sine nu are proprietățile unei oncogene. Principala proprietate a telomerazei este controlul diviziunii celulare și pentru apariția creșterea tumorii sunt necesare mutații și factori suplimentari.
Cercetătorii de la Universitatea Stanford și Geron au efectuat experimente cu „piele” crescută din celule umane în laborator. Ei au descoperit că infecția celulelor cu un retrovirus modificat care inserează gena telomerazei în genomul lor oferă pielii artificiale restabilirea elasticității, moliciunii și texturii caracteristice pielii unui organism tânăr.
În prezent, oamenii de știință lucrează la problema modului de creștere a speranței de viață prin activarea telomerazei, evitând în același timp riscul de cancer.
Putem acum, fără să așteptăm rezultatele dezvoltărilor științifice, să facem niște pași pentru a ne conserva propriii telomeri?

Influența stilului de viață asupra lungimii telomerilor
Stresul are un efect dăunător nu numai asupra celulelor creierului, ci și asupra întregului corp. Sub influența stresului, mecanismele de protecție scad, inclusiv la nivel celular, cu scăderea limitei Hayflick și moartea prematură a celulelor.
Pe de altă parte, un stil de viață sănătos încetinește îmbătrânirea celulară nivel molecular. Acestea sunt rezultatele unui studiu realizat de oamenii de știință din San Francisco, la care au participat 239 de femei.
Toți participanții la experiment nu aveau boli grave, nu fumau și erau în postmenopauză. Un stil de viață sănătos însemna să dormi suficient, mâncat sănătosși activitate fizică. Participanții la experiment au ținut jurnale în care și-au descris stilul de viață și stresul pe care l-au experimentat.
Autorii studiului au măsurat lungimea telomerilor din celulele sistemului imunitar ale subiecților la începutul experimentului și un an mai târziu. S-a dovedit că stresul sever a contribuit la scurtarea telomerilor, dar la femeile care duceau un stil de viață mai sănătos, scurtarea per eveniment stresant a fost semnificativ mai mică decât la femeile care duceau un stil de viață mai puțin sănătos. Adică se pare că un stil de viață sănătos, deși incapabil să reducă numărul de stres, ajută să le suportăm mai ușor, fără prea mult rău organismului.

Obțineți acces la codurile „tineretului”? Nici o problemă! Dacă am fi pregătiți pentru „ciudățeni”, paradoxuri și (oh, groază!) - insuficiența noastră super-corpuri.

Ciudățenia începe atunci când aflăm că, de fapt, defecțiunile noastre cognitive interferează cu căutarea și înțelegerea codurilor „tinereții”.

Oamenii în neuroștiință liniștesc: „Poți face față acestei ciudățeni dacă te tratezi cu autoironie. Este a noastra super corp la nivelul creierului, el se comportă adesea „nu grozav”. Creierul se revoltă împotriva realității obiective și a noutății. Dar poți lucra cu asta!”

Nu cu mult timp în urmă, o „bombă” a apărut în segmentul de limbă engleză al internetului. Oamenii de știință au prezentat o listă uriașă a distorsiunilor noastre cognitive sau, mai simplu, a defecțiunilor.

Cum să acceptăm o astfel de revelație: suntem adesea vizitați de iluzia că facem unele lucruri foarte corect și logic, dar, de fapt, totul este invers? Dar o astfel de percepție se manifestă în toate domeniile vieții. De fapt, ne complică foarte mult accesul la codurile „tinereții”. Oamenii de știință prezintă fapte dovedite, dar noi nu le percepem. Dar în cele din urmă au acceptat: „Ura! Se dovedește că întinerirea la nivel celular este în mâinile noastre!” Și cinci minute mai târziu au uitat. Noile cunoștințe s-au risipit - au fost „înghițite” de căderea cognitivă!

„Nu ar trebui să fii supărat, se poate repara! În primul rând, trebuie să acceptăm faptul că uneori creierul distorsionează realitatea obiectivă, iar în al doilea rând, nu trebuie să ne fie frică să ne familiarizăm cu aceste distorsiuni. Cu cât știm mai multe despre ei, cu atât își pierd mai mult puterea”, ne liniștesc oamenii de știință.

Este necesar să vorbim despre principalele coduri ale „tinereții” în moduri diferite și mai des. Aceasta nu este o informație tocmai simplă. Iar creierului „nu-i place” nicio complexitate, pentru că este forțat să cheltuiască energie pentru stăpânirea și amintirea ei. Prin urmare, el ocolește acest lucru în toate modurile posibile, înlocuind din memorie ceea ce vrem să investim în noi înșine.

Unul dintre principalele coduri ale „tinereții” este telomerii. Ce s-a întâmplat telomerii? Nu, nu este ceva care măsoară corpul! Aceasta este secțiunea de capăt a ADN-ului sau, cu alte cuvinte, secțiunile de capăt ale cromozomilor. Corpul nostru este format din celule care sunt capabile să se divizeze, creându-și propriile copii. La prima vedere, se pare că dacă celulele sunt reînnoite în mod constant, atunci corpul poate trăi pentru totdeauna. Dar acest lucru este imposibil. Cea mai importantă parte a unei celule sunt cromozomii; aceștia stochează informații despre celulă. Când o celulă se divide, cromozomii se divid și ei, creând o copie a tuturor informațiilor necesare. Sunt situate la capetele cromozomilor telomerii.

Telomeri la microscop - zone evidențiate

Îmbătrânirea noastră începe când telomeriiîncepe să se scurteze. Încetinirea îmbătrânirii înseamnă a preveni scurtarea lor într-un ritm „natural”. Opriți complet procesul de scurtare telomer- imposibil, dar suspendarea este foarte posibilă! Și aceasta este deja o realizare foarte mare în stabilirea noastră de „tinerețe veșnică”.

De ce nu poate fi oprită complet contracția telomerilor? Pentru că acest proces este stabilit chiar în programul vieții. Pentru ca viața noastră să continue, celulele trebuie să se dividă. Pe parcursul întregii noastre vieți, fiecare celulă se divide de aproximativ 50 de ori. Aceasta este limita vieții! Cu fiecare diviziune celulară, telomerii se scurtează. Scurtarea telomerilor este cel mai precis marker al îmbătrânirii. Dacă un medic care nu ne cunoaște vârsta și aspectul ne privește telomerii, ne va determina cu exactitate vârsta. Mijloace:

• Primul motiv (de neînlăturat) pentru scurtarea telomerilor este chiar timpul pe care îl petrecem pe pământ.
• Al doilea motiv (detașabil) pentru scurtare telomer- stres.
• Al treilea motiv (detașabil) pentru scurtare telomer- alimente nesănătoase.

Două motive pentru scurtare telomer, pe care îl putem controla - acest lucru este deja mult pentru a obține rezultate fermecătoare. Iată-i - aceiași 20-25 de ani în plus de prospețime pentru adulți pe care ni-i putem permite pe deplin.

Până de curând, oamenii de știință credeau că telomerii sunt scurtați ireversibil - și nu se poate face nimic pentru a le crește. Și cei mai mulți dintre noi nu știam nimic despre telomeri - eram „stresați”, am mâncat alimente „îmbătrânite” și, ca urmare, ne-am „ars” fără speranță telomerii.

Acesta nu mai este cazul. Se pare că dimensiunea telomeriiÎl puteți construi parțial înapoi. Pentru a dovedi această proprietate „misterioasă”. telomeriiîn 2009, Premiul Nobel a fost acordat oamenilor de știință americani Elizabeth Blackburn Carol GreiderȘi Jack Szostak. Supercorpul nostru conține o enzimă - telomeraza, care, de fapt, ne prelungește telomerii. Telomeraza poate fi considerată acum „crema” anti-îmbătrânire produsă de supercorpul nostru. Acesta este cel care oferă efectul „extra-costisitor” „tineret din interior”. Lucrarea acestei „creme” este îmbunătățită semnificativ dacă știm să gestionăm stresul și să trecem la alimente anti-îmbătrânire.

Cum și-a crescut Liz Jones telomerii

Ziarist celebru Liz Jonesși-a împărtășit povestea despre cum a îmbătrânit un deceniu întreg în doar câțiva ani. „Niciodată, niciodată, niciodată nu-mi repeta greșeala!” ne spune Liz. Liz(nume complet - Elizabeth Ann Jones) - jurnalist britanic, versiunea rusă a lui Ksyusha Sobchak într-o „formă diluată”.

A lucrat pentru The Sunday Times și Evening Standard și a fost redactor la Marie Claire. Acum scrie coloane în „ Mail zilnic„ și „The Mail on Sunday”, scrie pentru „High Life Magazine”. Acum cativa ani Liz a fost distins cu premiul „Observatorul anului”.

Liz citesc cu entuziasm, îi urmăresc viața, o iubesc și o urăsc, o consideră o jurnalistă talentată, dar o persoană dificilă. Ea scrie despre nedreptățile lumii, despre industria modei, despre animalele sărace, despre diverse probleme sociale și scoate la lumină cu cunoștințe. kim KardashianȘi Victoria Beckham.

Acea Liz pasă de problemele „tinereții eterne”, nimeni nu s-ar putea gândi! Asa de, Jones a început să vorbească despre îmbătrânire, despre cum a fost brusc acoperită de un „val de îmbătrânire” și cum a „reflectat” acest val. În acel moment Liz a împlinit 57 de ani. Ea a dus un stil de viață vibrant: la cerere pe toate fronturile, o mulțime de cititori, premii, „planuri uriașe”. În această situație, îmbătrânirea părea o pură abstractizare. Era fericită cu totul, nici măcar cu aspectul ei deteriorat. Cosmeticele decorative și viziunea unui copil asupra lumii erau principalele ei instrumente de întinerire la acea vreme.

Dar la un moment dat totul a mers prost. Liz divortat cu sotul. Ea dorea romantism intelectual - să se mute din Londra într-un oraș mic și să scrie cărți printre dealurile pastorale. Luarea unui împrumut mare Liz a cumpărat o casă imensă cu un teren. Dar curând casa părea prea mare și incomodă, clima prea umedă și rece și viața prea singură și teribilă. Dar cel mai mult problema mare s-a dovedit a fi o rambursare a împrumutului. S-a făcut simțită și distanța față de părinți, prieteni și colegi de muncă. Și-a pierdut pofta de mâncare, somnul și chiar capacitatea de a se relaxa.

Dar apogeul crizei a venit când Liz Din cauza unei defecțiuni a mașinii, am întârziat la o întâlnire de afaceri importantă. Și apoi lovitura nervoasă de „primăvară”! „Am simțit că am ajuns la limită: nu mai puteam trăi așa, nici măcar nu puteam să respir - și am izbucnit în plâns! După o oră de așteptare a ajutorului, m-am uitat din greșeală în oglinda retrovizoare - se apropia de mine o remorcă. Oh nu! Oh Doamne! Mi s-a scufundat inima! O femeie bătrână, ponosită, cu o față căzută, cenușie și pungi uriașe sub ochi, s-a uitat la mine din oglindă.

Instantaneu a venit realizarea - al meu alegere greșită, „glitch-urile” mele cognitive au atras bătrânețea! În doar trei ani am îmbătrânit atât de mult!”

În stânga este Liz Jones cu telomeri normali,
pe dreapta - cu scurtat

„Pentru a corecta situația!” - într-un astfel de impuls, Liz s-a repezit pur și simplu la scriitor Thea Singer, care în acel moment tocmai a lansat cartea „Reducing Stress - Rejuvenating Body and Soul”. Cartea a fost despre super cercetări efectuate de două femei foarte talentate - deja menționată Elizabeth Blackburn(laureat Nobel) și Elissa Ebel(medic psihiatru principal). Importanța acestei lucrări este greu de supraestimat. Autorii asociază îmbătrânirea noastră cu stresul și sugerează cum, gestionând stresul și stilul de viață, ne putem „repara” aspectul și întineri toate sistemele corpului.

Acest lucru este deosebit de important pentru femei, deoarece sunt mai susceptibile la stres decât bărbații din cauza emoționalității crescute. „Mai mult, femeile încep să se confrunte cu un stres colosal inevitabil la vârsta de peste 40 de ani. Corpul începe să sufere modificări hormonale, copiii mai mari încep să se răzvrătească, părinții în vârstă încep să se îmbolnăvească, soții trec printr-o criză de vârstă mijlocie, iar competiția legată de vârstă se intensifică în ceea ce privește cariera. Stresul este consumat de alimentele nesănătoase, iar cercul se închide.

Stresul ne accelerează în special progresul. Când fiica mea a devenit adolescentă, relația noastră s-a deteriorat. Pentru mine s-a dovedit a fi un „tsunami” stresant. Îngrijirea părinților bolnavi este aproape întotdeauna povara femeilor! La femeile care îngrijesc copii sau părinți bolnavi, telomerii se scurtează dramatic. Dar ele cresc de îndată ce femeile intră într-o perioadă de pozitivitate și bunăstare mentală”, spune Thea Singler.

Aceeași cremă „secretă”.

„Mama nu a mers la sală, nu s-a epilat, nu a condus o mașină și nu a știut să semneze un cec până când tatăl meu a murit. Ea a părut întotdeauna în formă, elegantă și îngrijită, spre deosebire de gospodinele moderne care nu lucrează, cărora din anumite motive le lipsește în mod constant timp. Este uimitor că mama și-a păstrat casa în stare excelentă, în ciuda faptului că a făcut aproape toată munca manual, iar gospodinele de astăzi cu un milion de gadget-uri nu au timp să facă nimic”, glumește. Liz, și continuă: „Mama era în echilibru! Ea și prietenii ei de lucru nu aveau idee despre nivelul de stres cu care trăim astăzi. S-au mutat mult, au lucrat în grădină, au mers pe biciclete...”

S-a dovedit că mișcarea activă elimină rapid hormonii de stres din sânge, ceea ce înseamnă că ADN-ul nu este deteriorat și telomerii nu sunt scurtați. Hormonii de stres sunt cei care se scurtează telomerii. Acesta este motivul pentru care fitness-ul este atât de important!

Când este stresat, hormonul cortizol este eliberat în sânge, care „fărâșează” telomerii și, prin urmare, accelerează îmbătrânirea. Dar nu numai stresul „rău” te îmbătrânește, ci și stresul „bun” te epuizează, timp în care hormonul adrenalină este eliberat în sânge. O întâlnire incitantă, un eveniment mult așteptat, o nuntă, mutarea într-un loc nou... - toate acestea trezesc sentimente incitante și se leagă de stres bun. Primim un val de energie, tonul nostru crește. Dar dacă încântarea nu ne părăsește mult timp, adrenalina nu scade, devenim epuizați și ne ofilim. Este necesar să se răcească și să ajungă în echilibru.

Echilibrul, cuplat cu o bunăstare mentală profundă, „construiește” telomerii, iar îmbătrânirea este inhibată. Înflorim din nou!

Acum Liz Jones poate fi numit un expert în tinerețe lungă. Ea gestionează deja destul de bine stresul și poate ține o prelegere întreagă despre distorsiunile creierului nostru. De fapt, distorsiunile noastre cognitive duc în cele mai multe cazuri la stres: facem greșeli. Liz a devenit mai rezistentă la stres. Prinsă într-un ambuteiaj, ea zâmbește și pornește muzica. Ia o formă chelatată care stimulează creșterea telomerilor. Vitaminele chelate le obținem din alimente și nu din preparate farmaceutice. Cu prietenii Liz care, la fel ca ea, iau Omega-3 din semințele de in, au telomeri mai lungi decât cei care nu au.

„Nu există nicio scăpare de stres - este o parte indispensabilă a vieții noastre, dar trebuie să le răspundem într-un mod nou. Trebuie să vă creșteți constant rezistența la stres”, spune Liz, - „La un moment dat începem să facem greșeli groaznice și să ne stresăm.” Astăzi există deja o mulțime de tehnici de rezistență la stres. Si deasemenea Liz combină conversațiile telefonice și serialele TV cu fitness sau dansul acasă. Și o face cu mare plăcere. „Cuvântul cheie aici este cu plăcere”, clarifică ea.

În mod obișnuit, femeile din sală au fețe și gât încordate. Acest lucru sugerează că fetele în căutarea unui exercițiu super-corp fără plăcere. În acest caz, hormonii nocivi de stres sunt eliberați în sânge. Săracii noștri telomerii! Dar ar trebui să fie invers - dacă exercițiul aduce plăcere, atunci hormonii pozitivi vor fi eliberați în sânge.

Și, bineînțeles, dormi! Ca cel mai puternic regulator super-corpuri, el, la rândul lui, nu da greș niciodată dacă nu i se opune.

Merită să încercați noi medicamente de extensie? telomer?

Astăzi, cele mai bune laboratoare din lume caută soluții artificiale pentru a construi telomeri, iar studiile clinice sunt în derulare. Asemenea soluții au apărut chiar și pe piață. Mulți oameni de știință sfătuiesc să nu se grăbească să cumpere un medicament cu efect imprevizibil. Faptul este că medicina moleculară este un domeniu relativ tânăr. A trecut relativ puțin timp de când a început căutarea extensiilor artificiale. telomer. Pentru consumabile medicale este dată pentru o lungă perioadă de timp Pentru verificare. Nu s-au acumulat încă multe cunoștințe despre complexitățile acestui proces.

Este mai prudent să ne bazăm pe o cale dovedită, naturală, care a fost stabilită cu înțelepciune în corpul nostru încă de la începutul timpurilor. Aceasta este ceea ce ne sfătuiesc oamenii de știință de la Universitatea din California din San Francisco, care au realizat un studiu privind alungirea naturală a telomerilor. Peste cinci ani, persoanele care au trecut la o dietă sănătoasă au mers cel puțin 30 de minute pe zi. aer proaspat, a făcut un set de exerciții ușoare, nu s-a stresat, lungimea telomerilor a crescut în medie cu 10%. Cei care au condus imagine familiară viaţă, telomerii au fost reduse.

Concluzie: Fără să știm nimic despre telomerii noștri, ne provocăm un rău colosal - ne tragem literalmente bătrânețea de urechi. Cu cât este mai lungă telomeri, cu atât rămânem mai mult tineri și sănătoși. Telomerii scurtat de stres și alimente nesănătoase și prelungit din nou de bunăstarea mentală, pozitivitate și o dietă întineritoare și sănătoasă.

În a noastră super tele Super instrumente pentru întinerire au fost deja stabilite fără riscuri și cheltuieli. Dar deținerea acestor instrumente își are încă prețul ei, care constă, în primul rând, într-o schimbare de gândire, fără de care nu există rezistență la stres, nici imagine sănătoasă nu putem ajunge la viață. Cum îți poți schimba gândirea? Să ne familiarizăm mai întâi cu lista defecțiunilor noastre cognitive (creierului), pe care voi încerca să le prezint în viitorul apropiat. Și dacă noi, conform principiului „pașilor mici în fiecare zi”, facem ceva pentru „versiunea mai bună a noastră”, super corp nu te voi dezamăgi.

1.2. TELOMERI SCURT ŞI DEZVOLTAREA BOLILOR MALIGNE

Există dovezi ample că scurtarea telomerilor este asociată cu dezvoltarea cancerului și poate fi un factor predispozant pentru dezvoltarea unui număr de tipuri de cancer. Un exemplu în acest sens sunt bolile congenitale, care se bazează pe disfuncția primară a telomerazei și, în special, pe disceratoza congenită. Diskeratoza congenita a fost prima identificată la om boala genetica, a cărei cauză este o încălcare a sistemului de menținere a lungimii telomerilor. Această boală se caracterizează prin hiperpigmentarea pielii, cheratinizarea epiteliului, distrofia unghiilor și anemie aplastică progresivă. Pacienții cu diskeratoză congenită au un risc de 1.000 de ori mai mare de a dezvolta cancer de limbă și un risc de aproximativ 200 de ori mai mare de a dezvolta leucemie mieloidă acută. În anemia aplastică neasociată cu diskratoză, la pacienții cu cei mai scurti telomeri (în absența mutațiilor), riscul transformării maligne a bolii în mielodisplazie sau leucemie este crescut de 4-5 ori.

Alături de alte modificări, capetele cromozomilor lipsiți de telomeri sunt detectate în culturile de celule ale măduvei osoase ale pacienților cu ani înainte de apariția simptomelor clinice ale bolilor maligne. Astfel, telomerii scurti ai leucocitelor sunt un factor de prognostic pentru dezvoltarea cancerului în sindromul Beretta (metaplazia membranei mucoase și strictura esofagului ca urmare a refluxului esofagian) și colită ulcerativă.

Cercetătorii de la Universitatea de Medicină din Innsbruck au urmărit 787 de participanți la studiul prospectiv Bruneck italian din 1995 până în 2005. Vârstele voluntarilor au variat între 40 și 79 de ani. La începutul studiului, au determinat lungimea telomerilor din leucocitele din sângele capilar. La acel moment, nu au fost găsite semne de cancer la toți participanții. De-a lungul anilor studiului, 11,7% dintre voluntari au dezvoltat un fel de neoplasm malign. Cancerele de piele, altele decât melanomul, nu au fost incluse. Lungimea medie a telomerilor pacienților cu cancer a fost semnificativ mai mică decât cea a altor participanți la studiu. După ajustarea pentru alți factori de risc, s-a constatat că voluntarii cu cei mai scurti telomeri au șanse de 3 ori mai mari de a dezvolta cancer și de 11 ori mai multe șanse de a muri din cauza cancerului pe o perioadă de 10 ani, comparativ cu cei cu cei mai lungi telomeri. Participanții la studiu cu lungimi medii ale telomerilor au avut un risc de două ori mai mare de cancer în comparație cu participanții cu cei mai lungi telomeri. Cu toate acestea, telomerii mai scurti au fost asociați mai des cu cele mai multe tumori maligne, cum ar fi cancerul de stomac, pulmonar și ovarian. Care este relația dintre existența telomerilor scurti într-o celulă și dezvoltarea cancerului?

1.3. PROCESE DE ÎMBĂTRÂNIREA ȘI APOTOZA

Una dintre funcțiile principale ale telomerilor este de a proteja informațiile genetice ale cromozomilor în timpul diviziunii celulare. Telomerii extrem de scurti nu sunt capabili să protejeze cromozomii de deteriorarea în timpul mitozei (diviziunea celulară). Apariția lor este un semnal pentru ieșirea celulelor din ciclul mitotic. O scurtare critică a telomerilor este considerată a fi 3000-5000 de perechi de nucleotide sau mai puțin de 2 kb. Dacă cel puțin un telomer atinge această valoare, atunci în celulă are loc o schimbare bruscă a metabolismului și, în primul rând, o încălcare a replicării ADN-ului, care declanșează mecanismele de senescență celulară (îmbătrânire replicativă) și apoptoză (moarte, distrugere celulară). O excepție de la această regulă sunt așa-numitele celule „nemuritoare” (nemuritoare), care includ celule germinale, celule stem totipotente (capabile să se diferențieze în orice celulă a corpului), precum și celule. tumori maligne, capabil să împartă un număr nelimitat de ori.

Într-o celulă somatică normală, procesul de senescență celulară trebuie să se încheie în cele din urmă cu apoptoză - apoteoză sau sinuciderea unei celule neviabile. Acesta este un proces programat genetic, ale cărui puncte principale pot fi simplificate după cum urmează: absența unui telomer la sfârșitul cromozomului oprește mitoza în punctele G1 și G2. Oprirea mitozei în celulele care au atins limita Hayflick, conform principiului feedback-ului, determină activarea genei p53, care este responsabilă de producerea proteinei p53, care induce apoptoza. Ca urmare, celula îmbătrânită încetează să mai existe. Îmbătrânirea și apoptoza sunt două procese interdependente care servesc ca o barieră puternică în calea dezvoltării cancerului la om. Cu toate acestea, apoptoza poate să nu apară imediat în celulele senescente. Perioada de la scurtarea critică a telomerilor până la moartea celulelor poate dura câteva luni sau chiar ani. Lungimea relativ scurtă a telomerilor a majorității celulelor canceroase sugerează că acestea provin din celule care au atins o stare pre-criză. Se știe deja că, în majoritatea covârșitoare a cazurilor, degenerarea canceroasă apare atunci când celula nu intră în stadiul de îmbătrânire replicativă sau celula experimentează o întrerupere în cursul etapei de îmbătrânire replicativă în sine.

Profesorul Jan Karlseder și echipa sa de la Laboratorul de Biologie Moleculară și Celulară din Innsbruck consideră că: „Circuitul care controlează oprirea creșterii în faza G1 este de obicei alterat în celulele canceroase, permițându-le să se dividă în ciuda telomerilor scurtați, ceea ce poate duce la instabilitatea genomică observată. în celulele maligne”. Specialistii Institutului cercetare biologică A fost studiat J. Salk din La Hoya (San Diego, SUA). mecanism molecular activarea genei p53, care protejează în mod normal materialul genetic al celulei și suprimă tumorile, ca factor cheie în răspunsul la deprotecția telomerilor. Când celulele își pierd funcția p53, gena din centrul catenei de ADN, mecanismul este întrerupt pentru a opri creșterea celulelor în faza G1, un punct important al ciclului celular pentru repararea daunelor ADN sau, dacă deteriorarea nu poate fi reparată, gena programează celulele să moară. Cel mai adesea, p53 dispare în celulele canceroase din cauza mutației genei sau a dezactivării funcției proteinei p53 prin infecții cu virusuri care cauzează cancer. Celulele fără p53 funcțional sunt capabile să se dividă cu telomerii neprotejați, în ciuda scurtării excesive a telomerilor, până la dispariția lor completă, ceea ce provoacă instabilitate genomică. Când genomul este instabil, există o mare probabilitate de aberații cromozomiale spontane, variind de la modificări cantitative până la anomalii structurale: translocații, inserții, deleții și fuziuni cromozomiale terminale asociate cu telomerii. Fuziunile terminale ale cromozomilor apar datorită faptului că telomerii ultrascurți sunt percepuți de celulă ca rupturi de cromozomi. Astfel de goluri sunt „reparate” prin conectarea lor, adică. apar fuziuni telomerice. Ca rezultat, cromozomii sunt formați cu doi centromeri. Când trece prin mitoză, este probabil ca dicentricul să formeze o punte cromozomială, care este rezolvată prin ruperea aleatorie a cromozomilor. Se formează două celule: una cu lipsă de gene, cealaltă cu copii suplimentare și o rupere cromozomială. O celulă cu o lipsă de gene moare de obicei, dar cu copii suplimentare și o rupere cromozomială continuă să se reproducă. Secvența evenimentelor „fusion-bridge-breakdown” se repetă de mai multe ori, generând în fiecare etapă un nou genotip format din set de bază gene și unele variații de greutate. La un moment dat, ruptura cromozomială se poate „vindeca” și se poate transforma într-un telomer. Procesul de „fuziune-punte-ruptură” duce la o creștere multiplă a ratei de variabilitate celulară și la apariția celulelor „defecte”.

Cu toate acestea, nu orice celulă defecte devine imediat malignă. Degenerarea canceroasă a unei celule este în majoritatea cazurilor un proces în mai multe etape care implică numeroase rearanjamente cromozomiale. Mai mult de 10 mutații sunt uneori găsite în celulele tumorale umane.

Trebuie remarcat faptul că majoritatea celulelor defecte mor în cele din urmă din cauza apotozei sau sunt distruse de celulele sistemului imunitar. Altfel, probabilitatea ca întreaga omenire să moară de cancer ar fi prea mare. Apoptoza a fost caracterizată ca un excelent supresor al creșterii celulelor canceroase. Cu toate acestea, în unele celule maligne, ca urmare a mutațiilor aleatoare, poate fi activată expresia constantă a genelor telomerazei, ceea ce menține lungimea telomerilor la un nivel necesar și suficient pentru funcționarea lor. Aceasta este o cale caracteristică pentru proliferarea rapidă a 85% dintre tumorile maligne.

1.4. STRUCTURA TELOMERASEI

Structura telomerazei nu este încă pe deplin înțeleasă. Cert este că conținutul de enzimă în celulă este extrem de scăzut, există mari dificultăți în obținerea componentelor sale într-o formă solubilă și în cantități suficiente etc. Dar cele două componente principale care alcătuiesc complexul central (inima) al telomerazele sunt deja cunoscute cu precizie: aceasta este transcriptaza inversă a telomerazei - TERT (cel mai important domeniu este subunitatea catalitică hTERT) și TER este un ARN telomeraza special. Se presupune că telomeraza conține și alți complexe structurale care o ajută să funcționeze în celulă: o subunitate responsabilă cu căutarea și legarea capătului 3’ al cromozomului (funcția de ancorare), o subunitate responsabilă cu translocarea, subunități care leagă produsul de reacție (unică- catenă de ADN), proteină o subunitate cu activitate nuclează, care aparent scindează mai multe nucleotide una după alta de la capătul 3’ al ADN-ului telomeric până când la acest capăt există o secvență complementară secțiunii dorite a segmentului șablon al ARN-ului telomerază etc. .

1.5. FUNCȚIILE TELOMERASEI

Funcția principală și cea mai studiată a telomerazei este extinderea regiunilor telomerice ale cromozomilor și, în special, capătul 3’ al ADN-ului cromozomial. Lucrări recente au arătat că complexul central al telomerazei poate influența creșterea și fenotipul celulelor, independent de efectul asupra lungimii telomerilor. Laureatul Nobel din 2009, Elizabeth Blackburn, a propus următoarea explicație pentru fenomenele observate: telomeraza, pe lângă alungirea capetelor telomerilor, prezintă funcții de protecție pe telomer. Până în prezent, au apărut deja destule lucrări care indică faptul că nu atât scurtarea telomerilor duce la senescență, ci mai degrabă perturbarea structurii lor. Astfel, telomeraza nu numai că previne scurtarea telomerilor, ci și protejează structura acestora. Un fapt interesant este că elementele structurale individuale ale telomerazei au propriul lor scop funcțional în celulă. S-a dovedit că TERT este direct implicat în transcrierea genelor din calea de semnalizare „Wnt-p-catenina”, care stimulează proliferarea celulelor embrionare și stem. Această funcție TERT este, în esență, coordonarea aparatului de menținere a telomerilor în divizarea celulelor folosind telomeraza cu expresia genelor necesare proliferării.

1.6. ACTIVITATEA TELOMERAZĂ ÎN CELULELE NORMALE ȘI MALIGNE

Toate celulele umane aflate în embriogeneza timpurie au activitate de telomerază, care se oprește într-o proporție tot mai mare de celule pe măsură ce organismul se dezvoltă. Până la naștere, marea majoritate a celulelor corpul uman Reprimarea foarte sigură a telomerazei are loc datorită suprimării exprimării genei a subunității sale catalitice (reverse transcriptază). Excepție fac celulele organismului, care sunt destinate să prolifereze mult.Ele păstrează o activitate limitată, inductibilă tranzitoriu a telomerazei. Prezența unei activități reduse a telomerazei permite celulelor în proliferare să nu sufere multă variabilitate în timp. La o persoană sănătoasă, activitatea acestei enzime poate fi detectată la un nivel relativ scăzut, dar detectabil în celulele stem, celulele germinale, celulele mucoase intestinale, în sângele periferic (PB) și limfocitele timusului (Osterhage J.L., 2009). S-a stabilit că expresia telomerazei în limfocite este strict controlată în timpul dezvoltării, diferențierii și activării acestora. Se presupune că activitatea telomerazei crește pentru o perioadă scurtă de timp în perioadele de proliferare intensă (de exemplu, după întâlnirea unui precursor de limfocite B cu un antigen). Ca urmare a stimulării, limfocitele mature devin capabile să exprime telomeraza la un nivel destul de ridicat, iar după orice stimulare repetată, expresia telomerazei crește, dar nivelul acesteia nu mai atinge nivelul de răspuns la stimulul primar. Activitatea enzimatică a telomerazei crește în principal datorită fosforilării TERT, provocând schimbare localizarea proteinelor în celulă.

În ciuda reprimării hTERT, alte componente ale telomerazei, inclusiv ARN-ul telomerazei, sunt produse în celulele somatice, deși în cantități mai mici decât în ​​progenitorii lor „nemuritori”, dar în mod constant (sau, după cum se spune, constitutiv). Deschizând asta fapt important J. Shea, W. Wright și colaboratorii lor și au devenit baza unei lucrări senzaționale pentru a depăși „limita Hayflick”. Genele de transcriptază inversă a telomerazei au fost introduse în celulele somatice normale folosind vectori speciali construiți din ADN viral. În practica tehnologiilor celulare, se obișnuiește să se influențeze expresia genelor prin genomul virusurilor, cu anumite secțiuni de ADN care sunt introduse în celula gazdă și se înmulțesc rapid acolo. Rezultatele experimentelor lor pot fi rezumate pe scurt: celulele în care telomeraza a menținut lungimea telomerilor la un nivel caracteristic celulelor tinere au continuat să se dividă, în timp ce celulele de control (fără telomerază) au devenit decrepite și au murit.

Se știe că celulele majorității tumorilor canceroase studiate până în prezent sunt caracterizate de suficiente activitate ridicată telomeraza, care menține lungimea telomerilor la un nivel constant. Acest nivel este considerabil mai mic decât cel al celulelor embrionare, de exemplu, dar este suficient pentru a oferi celulelor tumorale posibilitatea de proliferare nelimitată, care, la rândul său, le oferă timp și, în consecință, posibilitatea de a se schimba, de a supraviețui și de a captura noi. nișe din corp. Dacă activarea telomerazei nu ar avea loc în timpul carcinogenezei, atunci celulele, în cele mai multe cazuri, nu ar putea supraviețui până la stadiile maligne, iar majoritatea absolută a tumorilor canceroase nu ar exista. Din păcate, până în prezent nu există o explicație pentru faptul că în diferite forme de cancer, telomeraza poate fi activată atât în ​​stadii incipiente, cât și în stadii târzii. Astfel, în leucemia mieloidă, activitatea telomerazei este determinată în stadiile incipiente, iar în cancerul renal sau meningiomul, activarea telomerazei are loc deja în celulele tumorii formate.

Există o ipoteză, care are mulți susținători, care sugerează că pierderea activității telomerazei în celulele somatice ale organismelor moderne este o proprietate dobândită în procesul de evoluție care le protejează de degenerarea malignă. Dar acest mecanism aparent nu este singurul. S-a constatat că în 15% din toate tumorile, celulele maligne mențin lungimea telomerilor la nivelul corespunzător în absența telomerazei. Astfel, în aceste celule maligne, funcționează un alt mecanism ALT (nu telomeraza, ci mai degrabă recombinant) de „alungire alternativă a telomerilor” (abreviere pentru „Alungirea alternativă a telomerilor”). Toate tumorile induse de ALT au un conținut ridicat de proteine ​​nucleare asociate APB - ALT. Structurile APB sunt clar vizibile în timpul microscopiei cu fluorescență a celulelor, care a fost folosită pentru a identifica tumorile ALT (deoarece aceste structuri sunt absente în celulele normale). Inn Chang și Carsten Rippe de la Cancer Center Germany, într-un studiu comun cu Heinrich Leonard de la Universitatea Ludwig Maximilian din München, au adoptat o nouă abordare a studiului APB. Ei au reușit să creeze artificial proteine ​​APB în celulele vii prin „legarea” proteinelor leucemiei promielocitare (PML) de telomeri. Astfel, oamenii de știință au reușit să demonstreze pentru prima dată că APB prelungește telomerii, prelungind astfel viața celulelor canceroase fără telomerază.

Cu toate acestea, activarea telomerazei în sine nu duce la degenerarea canceroasă în celulele normale.

În experimentele lui J. Schee, W. Wright (1998), Bodnar (1997), White (2000), Hannon și colab. (1999; 2000), Franzese et al. (2001), iar Yudoh et al. (2001) activitatea telomerazei a fost în general crescută prin supraexprimarea hTRT sau expresia proteinelor care sunt componente intermediare ale telomerazei. Rezultatele lor nu au evidențiat nicio anomalie în reglarea proliferării sau a malignității celulelor telomerizate. Mai mult, recent au apărut dovezi că simpla activare a telomerazei nu este suficientă pentru a imortaliza diferite clone celulare. În munca profesorului Kiono și colab., introducerea componentei catalitice a telomerazei hTERT sau a activității telomerazei folosind oncoproteina papilomavirusului uman E7 în keratinocite sau celule epiteliale umane nu a condus la imortalizarea completă a acestora. A apărut numai cu inhibarea suplimentară a anumitor oncogene. Mai mult, pentru tipuri diferite celulele aparent necesită inactivarea diverșilor supresori [Wynford-Thomas, et al. 1997]. Astfel, în keratinocitele umane și celulele epiteliale mamare, se observă imortalizarea cu transducția TERT și inactivarea simultană a proteinelor fie pRb, fie p16INK4a, în timp ce eliminarea p53 sau p19ARF nu provoacă un astfel de efect [Kiyono, et all. 1998]

Aceste fapte științifice subliniază încă o dată că stimularea exogenă a activității telomerazei nu provoacă degenerare canceroasă în celulele normale și ceea ce este deosebit de important este că expresia izolată a genei telomerazei nu duce la imortalizarea celulelor canceroase.

1.7. INHIBIȚIA TELOMERAZEI CA METODĂ DE Luptă împotriva cancerului

S-a menționat deja mai sus că activitatea telomerazei este crescută în multe celule maligne și linii celulare. Acest lucru a făcut posibil să se caute modalități de combatere a celulelor canceroase prin inhibarea telomerazei. Până în prezent, cea mai mare parte a lucrărilor este legată de testarea inhibitorilor transcriptazei inverse (subunități catalitice ale telomerazei). Cu toate acestea, studiile privind eficacitatea și siguranța acestei clase de medicamente sunt controversate. Potrivit profesorului E. E. Egorov, terapia anti-cancer prin suprimarea telomerazei este ineficientă, deoarece în majoritatea cazurilor, reactivarea telomerazei în timpul carcinogenezei are loc în procesul de ieșire a celulelor dintr-o stare de criză, când se observă o creștere multiplă a variabilității genetice. Deoarece aceste celule sunt într-o stare de criză, mecanismele de îmbătrânire replicativă din ele sunt distruse sau neutralizate. Prin urmare, suprimarea telomerazei în celule tumorale oamenii îi readuce într-o stare de criză, dar nu provoacă senescență replicativă și apoptoză ulterioară. Aceasta înseamnă că va exista din nou o creștere excesivă a instabilității genetice. Spre deosebire de criza din procesul de formare a tumorii, această criză va implica un număr semnificativ mai mare de celule. Efectul după inhibarea telomerazei apare cu o întârziere necesară pentru scurtarea telomerilor din cauza subreplicării. Timpul acestei întârzieri este de zeci de duble ale populației, ceea ce este echivalent cu zeci de zile. Prin urmare, în ciuda faptului că majoritatea celulelor vor muri în continuare, celulele rezistente la terapia propusă vor apărea destul de repede. În plus, problema acestei clase de medicamente este toxicitatea lor pronunțată pentru celulele normale. Și, prin urmare, lucrările care descriu suprimarea selectivă a ARN-ului telomerazei sunt mai promițătoare, deoarece acțiunea inhibitorului dorit ar trebui să vizeze în mod specific activitatea de sinteză a ADN-ului telomerazei.

Nu există nicio îndoială că studierea modalităților de inhibare a telomerazei este importantă pentru reducerea mortalității prin cancer, dar studiul modalităților de activare a telomerazei pare a fi un domeniu la fel de important pentru prevenirea cancerului, în special la vârstnici.

2. ACTIVATOR TELOMERAZA TA-65 SI CARCINOGENEZA

În procesul de îmbătrânire umană, are loc moartea celulelor corpului, care nu poate fi compensată prin regenerare. În timp, pierderea celulelor duce la o slăbire a funcțiilor organelor și țesuturilor, o scădere a fiabilității acestora, dezvoltarea bolilor asociate cu îmbătrânirea și, în cele din urmă, la moartea organismului. Potrivit Societății Americane de Cancer, 78% din toate tipurile de cancer sunt diagnosticate la persoanele cu vârsta peste cincizeci și șapte de ani. Riscul de cancer apare atunci când semnele de îmbătrânire celulară sunt mai pronunțate, ceea ce este cel mai frecvent la persoanele în vârstă. Stilul modern de viață, stresul și abuzul de droguri duc la o deficiență a componentelor individuale ale telomerazei și la îmbătrânirea fenotipică mai timpurie cu pierderea funcției la nivel celular și sistemic. Acest fapt i-a forțat pe cercetători să caute modalități de extindere a vieții celulare prin activarea telomerazei.

Până în prezent, singurul complex biologic cu efect dovedit de reducere a procentului de telomeri critici scurti într-o celulă este TA-65. Acțiunea sa vizează inducerea activității telomerazei, care promovează adăugarea de repetări telomerice, în primul rând la telomerii scurti, întinerind astfel celulele îmbătrânite și oferindu-le capacitatea de a prolifera.

Efectul terapeutic potențial al TA-65 vizează creșterea activității telomerazei, în primul rând în celulele stem, celulele măduvei osoase, celulele stromale ale măduvei osoase, fibroblastele tinere ale pielii, precursorii celulelor de insulină, celulele neurosferei, celulele corticale suprarenale, musculare, osteoplastice, epiteliale pigmentate retiniene. celule, celule ale sistemului imunitar, inclusiv celule ale liniilor limfoide, mieloide și eritroide, cum ar fi limfocitele B și T, monocite, macrofage tisulare circulante și specializate, neutrofile, eozinofile, bazofile, celule NK și precursorii lor respectivi. În acest sens, principalele indicații pentru utilizarea TA-65 pot fi: tulburări ale sistemului imunitar legate de stres și de vârstă, inclusiv alterarea turnover-ului tisular care apare odată cu îmbătrânirea naturală, cancerul, tratamentul cancerului, infecțiile acute sau cronice sau tulburări genetice care provoacă moartea celulară accelerată, anemie aplastică și alte boli degenerative. Utilizarea TA-65 pentru prevenirea cancerului pare paradoxală la prima vedere. Cum poate activarea telomerazei să prevină degenerarea canceroasă a celulelor? Acest lucru se întâmplă, în primul rând, pentru că întinerirea reduce probabilitatea rearanjamentelor cromozomiale în celule și, în al doilea rând, pentru că telomeraza poate crește durata de viață a celulelor imune, îmbunătățind capacitatea acestora de a găsi și distruge celulele canceroase. S-a indicat anterior că activarea telomerazei „genetic” în celulele normale duce la întinerirea lor fără semne de malignitate. Un studiu realizat de cercetătorii de la Centrul Național de Cercetare a Cancerului din Spania a demonstrat că TA-65 are efecte similare la șoareci. Studiul a demonstrat efectele TA-65 în prelungirea telomerilor scurti și îmbunătățirea sănătății șoarecilor în vârstă, inclusiv condițiile de toleranță la glucoză, osteoporoza și laxitatea pielii, fără a crește incidența cancerului. Un alt studiu uman, cunoscut sub numele de Protocolul Paton, a arătat că nu au existat cazuri noi de cancer la pacienții care au utilizat TA-65 timp de un an ca parte a unui program de întinerire.

Într-una din lucrări științifice Profesor de imunologie la Universitatea din California, care se ocupă de problemele îmbătrânirii și infecției cu HIV, Rita Efros și coautorii, au efectuat un studiu al efectului moleculei TAT-2 asupra funcțiilor limfocitelor T și B. Structura chimică a TAT-2 este cicloastrogenolul. O moleculă similară face parte din TA-65. Studiul a concluzionat următoarele despre siguranța TAT-2: „În toate studiile in vivo efectuate până în prezent, nu există dovezi că TAT2 contribuie la pierderea controlului creșterii și transformării. De exemplu, TAT2 nu duce la nicio creștere semnificativă a activității telomerazei constitutive în linia de celule tumorale Jurkat T Supplemental. În plus, expunerea cronică la TAT2 nu modifică rata de transformare EBV a celulelor normale B în cultura celulară. Este important de remarcat faptul că efectele observate ale reglării telomerazei sunt de scurtă durată și reversibile. Îndepărtarea TAT2 din celule readuce nivelul telomerazei la valoarea inițială în câteva zile, fără niciun efect asupra viabilității celulelor.”

3. CONCLUZIE

Toate cele de mai sus pot fi rezumate în următoarele concluzii:

1. Există o relație strânsă între existența telomerilor scurti într-o celulă și dezvoltarea procesului tumoral. Dovadă în acest sens este oferită de bolile în care se notează telomeri scurti: diskeratoză congenită, anemie aplastică, sindromul Barrett etc.

2. Prezența telomerilor extrem de scurti într-o celulă este un semn al îmbătrânirii și instabilității acesteia. În această perioadă, există o mare posibilitate ca celula să intre într-o stare de criză, în care există un risc ridicat de mutații cromozomiale care conduc la dezvoltarea cancerului.

3. Telomeraza previne scurtarea telomerilor și protejează structura acestora. Lipsa telomerazei în celulele care proliferează activ (celule stem, celule ale măduvei osoase, celule stromale ale măduvei osoase, fibroblaste cutanate tinere, precursori de celule de insulină, celule neurosferei, celule adrenocorticale, celule musculare, osteoplazice, celule epiteliale pigmentate retiniene, celule ale sistemului imunitar, inclusiv celulele limfoide, mieloide și germenii eritroizi, cum ar fi limfocitele B și T, monocitele, macrofagele tisulare circulante și specializate, neutrofilele, eozinofilele, bazofilele) duce la perturbarea funcționării acestora și la îmbătrânirea rapidă.

4. Malignitatea celulară este un proces complex în mai multe etape în care apar multiple mutații ale materialului genetic al celulei.

5. Pentru a imortaliza o clonă malignă, expresia (activarea) genei telomerazei nu este suficientă, este necesară și „dezactivarea” anumitor mecanisme de semnalizare care protejează celula de degenerare.

6. Telomeraza în sine nu este o oncogenă. Activarea izolată a telomerazei din cauza manipulărilor genetice ale genei telomerazei, precum și datorită stimulării farmacologice a TA-65, nu duce la malignitate celulară. Acest fapt a fost dovedit de multe lucrări științifice și experimentale.

7. TA-65 ajuta la prevenirea degenerarii cancerului prin activarea usoara a telomerazei si reducerea procentului de telomeri scurti. Acest lucru reduce probabilitatea rearanjamentelor cromozomiale în celule, crește durata de viață a celulelor imunitare și îmbunătățește capacitatea acestora de a găsi și distruge celulele canceroase.

REFERINȚE:

1. Blackburn, E.H. (2005) FEBS Lett., 579, 859-862.
2. Bilibin D.P. rolul apoptozei în patologie. Moscova 2003
3. Bodnar, A. G. şi colab., „Extensia duratei de viaţă prin introducerea telomerazei în celulele umane normale”, Science279 (5349): 349-52 (16 ianuarie 1998);
4. Chung, I., Leonhardt, H. și Rippe, K. Asamblarea de novo a unui subcompartiment nuclear PML are loc prin mai multe căi și induce alungirea telomerilor. Journal of Cell Science 124, 2011 3603-3618
5. Chiu, C.P. et al., „Senescența replicativă și imortalitatea celulară: rolul telomerilor și telomerazei” Proc.Soc. Exp. Biol. Med. 214(2):99-106 (feb. 1997);
6. Egorov E.E. Rolul telomerilor și telomerazei în procesele de îmbătrânire celulară și carcinogeneză.\Rezumat al tezei de doctorat. Moscova 2003 s300
7. Fujimoto, R. și colab., „Expresia componentelor telomerazei în keratinocite orale și carcinoame cu celule scuamoase”, Oral Oncology 37 (2): 132-40 (feb. 2001);
8. Harle-Bachor, C. și colab., „Activitatea telomerazei în stratul bazal regenerativ al pielii inumane epidermei și keratinocitele pielii nemuritoare și derivate din carcinom”, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93 (13): 6476-81 (25 iunie 1996);
9. Harley, C.B. şi colab., „Telomeres shorten during aging of human fibroblasts”, Nature 345 (6274): 458–60 (31 mai 1990);
10. Harley, C.B. et al., „Telomeraza, immortalitatea celulelor și cancerul”, Cold Spring Harb. Symp. Cant. Biol. 59:307-15 (1994);
11. Harley, C.B. et al., „Telomeri și telomeraza în îmbătrânire și cancer”, Curr. Opinează. Genet. Dev. 5 (2): 249-55 (apr. 1995);
12. Harley, C.B. et al., „Telomeraza și cancerul”, Inzportarzt. Adv. Oncol. 57-67 (1996);
13. Harley, C.B., „Telomerase is not an oncogene”, Oncogene 21: 494–502 (2002);
14. Hannon, G.J. și Beach, D.H., „Creșterea capacității proliferative și prevenirea senescenței replicative prin creșterea activității telomerazei și inhibarea căilor care inhibă roliferea celulară), PCT Int. Aplic. Pubn. Nr.WO 2000/031238 (iunie 2000);
15. Kiyono, T., Foster, S.A., Koop, J.I., McDougall, J.K., Galloway, D.A. și Klingelhutz, A.J. / Atât inactivarea Rb/p16INK4a cât şi activitatea telomerazei sunt necesare pentru a imortaliza celulele epiteliale umane (1998) Nature, 396, 84-88.
16. Liu, K., Hodes, R. J., Weng, N. (2001) J. Immunol., 166, 4826-4830.
17. Mitchell, J.R., Wood, E., Collins, K. (1999) Nature, 402, 551-555.
18. Osterhage JL, Friedman KL. J Biol Chem. Menținerea capătului cromozomului prin telomerază.2009 Jun 12;284(24):16061-5. doi: 10.1074/jbc.R900011200. Epub 2009 12 martie.
19. Verdun, R.E., Crabbe, L., Haggblom, C. și Karlseder, J. (2005) Telomerii umani funcționali sunt recunoscuți ca leziuni ADN în G2 a ciclului celular. Mol Cell 20:551–561. Yudoh, K. și colab., „Reconstituirea activității telomerazei folosind subunitatea catalitică a telomerazei previne scurtarea telomerilor și senescența replicativă în osteoblastele umane”, J. Bosle și Mineral Res. 16 (8): 1453-1464 (2001).
20. White, M.A., „Asamblarea componentelor telomerazei și chaperoninelor și metodelor și compozițiilor pentru inhibarea sau stimularea asamblarii telomerazei”, PCT Int. Aplic. Pubn. Nu. WO 2000/08135 (feb. 2000);
21. Willeit P et.all, Telomer Length and Risk of Incident Cancer and Cancer Mortality, JAMA. 2010; 304(1):69-75.
22. Steven Russell Fauce,* Beth D. Jamieson,† Allison C. Chin,2,‡ Ronald T. Mitsuyasu,† Stan T. Parish,* Hwee L. Ng,† Christina M. Ramirez Kitchen,§ Otto O. Yang,† Calvin B. Harley,‡ și Rita B. Effros3,* Îmbunătățirea farmacologică pe bază de telomerază a funcției antivirale a limfocitelor T CD8+ umane The Journal of Immunology 15 noiembrie 2008 voi. 181 nr. 10 7400-7406

20 ianuarie 2014

Secolul XXI a fost marcat de apariția unei noi ere în domeniul nutriției, care a demonstrat beneficiile enorme pe care alegerea corectă a alimentației le poate aduce sănătății umane. Din acest punct de vedere, căutarea secretului „pastilelor pentru bătrânețe” nu mai arată ca un vis. Descoperirile recente ale oamenilor de știință indică faptul că nutriția selectată într-un anumit mod poate, macar parțial, schimba cursul ceas biologic organismului și încetinește îmbătrânirea acestuia. În acest articol, informațiile actuale obținute de oamenii de știință din nutriție sunt analizate în contextul îmbunătățirii sănătății telomerilor, care este un mecanism cheie pentru încetinirea îmbătrânirii în sensul literal al cuvântului.

Telomerii sunt secvențe de ADN care se repetă situate la capetele cromozomilor. Odată cu fiecare diviziune celulară, telomerii sunt scurtați, ceea ce duce în cele din urmă la pierderea celulei din capacitatea de a se diviza. Ca urmare, celula intră într-o fază de îmbătrânire fiziologică, ducând la moartea acesteia. Acumularea unor astfel de celule în organism crește riscul de a dezvolta boli. În 1962, Leonard Hayflick a revoluționat biologia dezvoltând o teorie cunoscută sub numele de teoria limitei Hayflick. Conform acestei teorii, durata maximă de viață a omului este de 120 de ani. Conform calculelor teoretice, la această vârstă corpul are prea multe celule care nu sunt capabile să se divizeze și să-și susțină funcțiile vitale. Cincizeci de ani mai târziu, a apărut o nouă direcție în știința genelor, deschizând perspectivele omului de a-și optimiza potențialul genetic.

Diferiți factori de stres contribuie la scurtarea prematură a telomerilor, care la rândul său accelerează îmbătrânirea biologică celule. Multe modificări ale corpului legate de vârstă, care sunt dăunătoare sănătății, sunt asociate cu scurtarea telomerilor. Există o relație dovedită între scurtarea telomerilor și bolile de inimă, obezitate, diabet și degenerare țesutul cartilajului. Scurtarea telomerilor reduce eficiența funcției genelor, ceea ce presupune o triadă de probleme: inflamație, stres oxidativ și scăderea activității celulelor imune. Toate acestea accelerează procesul de îmbătrânire și cresc riscul de a dezvolta boli legate de vârstă.

Un alt aspect important este calitatea telomerilor. De exemplu, pacienții cu boala Alzheimer nu au întotdeauna telomeri scurti. În același timp, telomerii lor arată întotdeauna semne pronunțate tulburări funcționale, a căror corectare este facilitată de vitamina E. Într-un anumit sens, telomerii sunt „veriga slabă” a ADN-ului. Ele sunt ușor deteriorate și trebuie reparate, dar nu au mecanismele puternice de reparare folosite de alte regiuni ADN. Acest lucru duce la acumularea de telomeri parțial deteriorați și prost funcționali, a căror calitate scăzută nu depinde de lungimea lor.

O abordare a încetinirii procesului de îmbătrânire este utilizarea strategiilor care încetinesc procesul de scurtare a telomerilor, protejându-i în același timp și reparând daunele rezultate. Recent, experții au primit din ce în ce mai multe date conform cărora acest lucru poate fi realizat prin selecție corectă cura de slabire.

O altă perspectivă atractivă este posibilitatea de a prelungi telomerii, menținându-le în același timp calitatea, ceea ce ar întoarce literalmente înapoi acele ceasului biologic. Acest lucru poate fi realizat prin activarea enzimei telomerazei, care poate restaura fragmentele de telomere pierdute.

Nutriția de bază pentru telomeri

Activitatea genelor prezintă o oarecare flexibilitate, iar nutriția este un mecanism excelent pentru compensarea deficiențelor genetice. Multe sisteme genetice sunt stabilite în primele săptămâni de dezvoltare intrauterină și se formează la o vârstă fragedă. După aceasta, ei sunt expuși la o gamă largă de factori, inclusiv. alimente. Aceste influențe pot fi numite „setări epigenetice”, care determină modul în care genele își exprimă funcțiile dorite.

Lungimea telomerelor este, de asemenea, reglată epigenetic. Aceasta înseamnă că este influențată de dietă. Mamele prost hrănite transmit copiilor telomerii defecte, ceea ce crește riscul de a dezvolta boli de inimă în viitor (celulele din arterele afectate de ateroscleroză sunt caracterizate de un număr mare de telomeri scurti). Dimpotrivă, alimentația adecvată a mamei contribuie la formarea telomerilor de lungime și calitate optimă la copii.

Pentru funcționarea completă a telomerilor este necesară metilarea lor adecvată. (Metilarea este proces chimic, care constă în atașarea unei grupări metil (-CH3) la baza nucleică a ADN-ului.) Principalul donator de grupări metil în celulele umane este coenzima S-adenosilmetionina, pentru sinteza căreia organismul folosește metionină, metilsulfonilmetan, colină și betaină. Pentru desfășurarea normală a procesului de sinteză a acestei coenzime este necesară prezența vitaminei B12. acid folicși vitamina B6. Acidul folic și vitamina B12 sunt implicate simultan în multe mecanisme care asigură stabilitatea telomerilor.

Cele mai importante suplimente nutritive pentru menținerea telomerilor sunt de calitate complexe de vitamine, luate împreună cu o dietă care conține o cantitate adecvată de proteine, în special cele care conțin sulf. Această dietă ar trebui să includă produse lactate, ouă, carne, pui, leguminoase, nuci și cereale. Ouăle sunt cea mai bogată sursă de colină.

Creierul necesită, de asemenea, cantități mari de donatori de metil pentru a menține o bună dispoziție. Stresul cronic și depresia indică adesea o deficiență a donatorilor de metil, ceea ce înseamnă o sănătate precară a telomerilor și o susceptibilitate la scurtarea prematură. Acesta este motivul principal pentru care stresul îmbătrânește o persoană.

Rezultatele unui studiu care a implicat 586 de femei au arătat că telomerii participanților care au luat în mod regulat multivitamine au fost cu 5% mai lungi decât telomerii femeilor care nu au luat vitamine. Bărbații au cel mai mult niveluri înalte acidul folic corespundea telomerilor mai lungi. Un alt studiu care a implicat ambele sexe a găsit, de asemenea, o relație pozitivă între nivelurile de acid folic din organism și lungimea telomerilor.

Cum incarcatura grea te confrunți și/sau cu cât te simți mai rău din punct de vedere emoțional sau mental, cu atât mai multă atenție ar trebui să acordați suficienți nutrienți esențiali care să vă ajute nu numai creierul, ci și telomerii.

Mineralele și antioxidanții ajută la menținerea stabilității genomului și a telomerilor

Nutriția este un mecanism excelent pentru încetinirea uzurii corpului. Mulți nutrienți protejează cromozomii, inclusiv ADN-ul telomerazei, și măresc eficiența mecanismelor de reparare a daunelor ADN. Lipsa antioxidanților duce la creșterea daunelor radicalilor liberi și la un risc crescut de degradare a telomerilor. De exemplu, telomerii pacienților cu boala Parkinson sunt mai scurti decât telomerii persoanelor sănătoase de aceeași vârstă. Mai mult, gradul de degradare a telomerilor depinde direct de severitatea leziunilor radicalilor liberi asociate cu boala. De asemenea, s-a demonstrat că femeile cu un aport redus de antioxidanți au telomeri scurti și prezintă un risc crescut de a dezvolta cancer de sân.

Multe enzime implicate în copierea și repararea daunelor ADN necesită magneziu pentru a funcționa. Un studiu pe animale a constatat că deficiența de magneziu este asociată cu o deteriorare crescută a radicalilor liberi și cu scurtarea telomerilor. Experimentele pe celule umane au demonstrat că absența magneziului duce la degradarea rapidă a telomerilor și suprimă diviziunea celulară. Pe zi, în funcție de intensitatea încărcăturii și de nivelul de stres, organismul uman ar trebui să primească 400-800 mg de magneziu.

Zincul joacă un rol important în funcționarea și repararea ADN-ului. Lipsa zincului duce la un număr mare de rupturi ale catenei de ADN. La persoanele în vârstă, deficiența de zinc este asociată cu telomeri scurti. Cantitatea minimă de zinc pe care o persoană ar trebui să o primească pe zi este de 15 mg, iar dozele optime sunt de aproximativ 50 mg pe zi pentru femei și 75 mg pentru bărbați. S-a obținut dovezi că noul antioxidant carnosină care conține zinc reduce rata de scurtare a telomerilor în fibroblastele pielii, încetinind în același timp îmbătrânirea acestora. Carnozina este, de asemenea, un antioxidant important pentru creier, ceea ce îl face un bun calmant al stresului. Mulți antioxidanți ajută la protejarea și repararea ADN-ului. De exemplu, s-a descoperit că vitamina C încetinește scurtarea telomerilor în celulele endoteliale vasculare umane.

În mod impresionant, o formă de vitamina E, cunoscută sub denumirea de tocotrienol, este capabilă să restabilească lungimea scurtă a telomerilor în fibroblastele umane. Există, de asemenea, dovezi ale capacității vitaminei C de a stimula activitatea enzimei telomerazei de alungire a telomerilor. Aceste descoperiri sugerează că consumul anumitor alimente ajută la restabilirea lungimii telomerilor, deținând potențial cheia pentru inversarea procesului de îmbătrânire.

ADN-ul este atacat constant de radicalii liberi. La persoanele sănătoase, bine hrănite, sistemul de apărare antioxidant previne și repară parțial deteriorarea ADN-ului, ceea ce ajută la păstrarea funcțiilor acestuia.

Pe măsură ce o persoană îmbătrânește, sănătatea sa se deteriorează treptat; moleculele deteriorate se acumulează în celule, declanșând procesele de oxidare a radicalilor liberi și împiedicând repararea daunelor ADN-ului, inclusiv telomerilor. Acest proces de bulgăre de zăpadă poate fi exacerbat de afecțiuni precum obezitatea.

Inflamația și infecția favorizează degradarea telomerilor

La nivelul actual de înțelegere a biologiei telomerilor, perspectiva cea mai realistă este dezvoltarea unor metode care să încetinească procesul de scurtare a acestora. Poate că, în timp, o persoană va putea atinge limita Hayflick. Acest lucru este posibil doar dacă învățăm să prevenim uzura corpului. Stresul sever și infecțiile sunt două exemple de cauze ale acestei uzuri, care conduc la scurtarea telomerilor. Ambele efecte au o componentă inflamatorie pronunțată, stimulând producția de radicali liberi și dăunătoare celule, inclusiv telomeri.

În condiții de stres inflamator sever, moartea celulelor stimulează diviziunea lor activă, care, la rândul său, accelerează degradarea telomerilor. În plus, radicalii liberi formați în timpul reacțiilor inflamatorii dăunează și telomerilor. Astfel, trebuie să facem toate eforturile pentru a suprima atât procesele inflamatorii acute, cât și cronice și pentru a preveni bolile infecțioase.

Cu toate acestea, eliminarea completă a stresului și a reacțiilor inflamatorii din viață este o sarcină imposibilă. Prin urmare, este o idee bună pentru leziuni și boli infecțioase să suplimenteze dieta cu vitamina D și acid docosahexaenoic (un acid gras omega-3), care poate susține telomerii în condiții de inflamație.

Vitamina D modulează cantitatea de căldură generată sistem imunitar ca răspuns la inflamație. Cu o deficiență de vitamina D, există pericolul supraîncălzirii corpului, sinteza unei cantități uriașe de radicali liberi și deteriorarea telomerilor. Capacitatea de a tolera stresul, inclusiv boli infecțioase, depinde în mare măsură de nivelul de vitamina D din organism. Într-un studiu efectuat pe 2.100 de femei gemene cu vârsta cuprinsă între 19 și 79 de ani, cercetătorii au demonstrat că cele mai ridicate niveluri de vitamina D au fost asociate cu cei mai lungi telomeri și invers. Diferența de lungime a telomerilor dintre nivelul cel mai ridicat și cel mai scăzut de vitamina D a corespuns la aproximativ 5 ani de viață. Un alt studiu a constatat că utilizarea de către adulți cu supraponderal organism 2.000 UI de vitamina D pe zi stimulează activitatea telomerazei și ajută la restabilirea lungimii telomerilor, în ciuda stresului metabolic.

Suprimarea proceselor inflamatorii natural prin ajustarea dietei este cheia menținerii telomerilor. Acizii grași Omega-3 – acidul docosahexaenoic și acidul eicosapentaenoic – pot juca un rol important în acest sens. Observarea unui grup de pacienți cu boli ale sistemului cardiovascular timp de 5 ani a arătat că cei mai lungi telomeri au fost la pacienții care au consumat cantități mai mari din acești acizi grași și invers. Un alt studiu a constatat că creșterea nivelului de acid docosahexaenoic la pacienții cu deficiențe cognitive ușoare a redus rata cu care telomerii lor s-au scurtat.

Există un număr foarte mare aditivi alimentari, suprimând activitatea mecanismului de semnalizare inflamatorie mediată de factorul nuclear kappa-bi (NF-kappaB). Compuși naturali precum quercetina, catechinele de ceai verde, extractul din semințe de struguri, curcumina și resveratrolul s-au dovedit experimental că au un efect pozitiv asupra stării cromozomilor prin declanșarea acestui mecanism antiinflamator. Compușii cu această proprietate se găsesc și în fructe, legume, nuci și cereale integrale.

Unul dintre cei mai activi antioxidanți naturali studiați este curcumina, care îi conferă curry-ului culoarea galben strălucitor. Diverse grupuri Cercetătorii studiază capacitatea acestuia de a stimula repararea leziunilor ADN, în special a tulburărilor epigenetice, precum și de a preveni dezvoltarea cancerului și de a îmbunătăți eficacitatea tratamentului acestuia.
Un alt compus natural promițător este resveratrolul. Studiile pe animale sugerează că restricția calorică se menține în același timp aportul caloric valoare nutritionala păstrează telomerii și crește speranța de viață prin activarea genei sirtuină 1 (sirt1) și creșterea sintezei proteinei sirtuin-1. Funcția acestei proteine ​​este de a „ajusta” sistemele organismului pentru a funcționa în „modul economic”, ceea ce este foarte important pentru supraviețuirea speciei în condiții de lipsă de nutrienți. Resveratrolul activează direct gena sirt1, care are un efect pozitiv asupra sănătății telomerilor, mai ales în absența supraalimentării.

Acum este clar că telomerii scurti reflectă un nivel scăzut de capacitate a sistemelor celulare de a repara deteriorarea ADN-ului, inclusiv telomerii, ceea ce corespunde unui risc crescut de a dezvolta cancer și boli cardiovasculare. Într-un studiu interesant de 662 de persoane, participanții cu copilărie până la vârsta de 38 de ani, nivelurile de lipoproteine ​​din sânge au fost evaluate în mod regulat densitate mare(HDL), cunoscut sub numele de „ colesterol bun" Cele mai mari niveluri de HDL au corespuns celor mai lungi telomeri. Cercetătorii cred că motivul pentru aceasta constă în acumularea mai puțin pronunțată a daunelor inflamatorii și ale radicalilor liberi.

rezumat

Principala concluzie din toate cele de mai sus este că o persoană ar trebui să adopte un stil de viață și o dietă care să minimizeze uzura corpului și să prevină daunele cauzate de radicalii liberi. O componentă importantă a unei strategii de protecție a telomerilor este consumul de alimente care suprimă inflamația. Cum stare mai buna sănătatea unei persoane, cu atât poate depune mai puțin efort și invers. Dacă ești sănătos, telomerii tăi se vor scurta ca urmare a procesului normal de îmbătrânire, așa că, pentru a minimiza acest impact, poți crește suportul telomerilor prin suplimente pe măsură ce îmbătrânești. În paralel cu aceasta, ar trebui efectuată imagine echilibrată viata si evita activitatile si substantele care au un impact negativ asupra sanatatii si accelereaza degradarea telomerilor.

Mai mult, în circumstanțe adverse, cum ar fi accidente, boală sau traume emoționale, telomerilor ar trebui să li se ofere sprijin suplimentar. Condițiile pe termen lung, cum ar fi stresul post-traumatic, pot scurta telomerii, astfel încât recuperarea completă este esențială pentru orice tip de vătămare sau adversitate.

Telomerii reflectă vitalitatea organismului, asigurându-i capacitatea de a face față diverselor sarcini și solicitări. Când telomerii sunt scurtați și/sau funcționalitatea lor este afectată, organismul trebuie să depună eforturi mai mari pentru a îndeplini sarcinile de zi cu zi. Această situație duce la acumularea de molecule deteriorate în organism, ceea ce împiedică procesele de recuperare și accelerează îmbătrânirea. Aceasta este o condiție prealabilă pentru dezvoltarea unui număr de boli care indică „punctele slabe” ale corpului.

Starea pielii este un alt indicator al stării telomerilor, reflectând vârsta biologică persoană. În copilărie, celulele pielii se divid foarte repede, iar odată cu vârsta, rata diviziunii lor încetinește în efortul de a salva telomerii care își pierd capacitatea de recuperare. Cel mai bine este să estimați vârsta biologică în funcție de starea pielii antebrațelor.

Conservarea telomerilor este exclusiv principiu important menținerea sănătății și longevității. Acum ne confruntăm cu o nouă eră în care știința demonstrează noi modalități de a încetini îmbătrânirea cu ajutorul alimentelor. Niciodata nu este prea tarziu sau prea devreme pentru a incepe sa faci schimbari in stilul tau de viata si dieta care sa te indrume in directia buna.

Evgenia Ryabtseva
Portalul " Tinerete Eterna» prin NewsWithViews.com:

Candidat la Științe Chimice Maria Zvereva, Candidat la Științe Chimice Maria Rubtsova (M.V. Universitatea de Stat din Moscova Lomonosov, Facultatea de Chimie).

În octombrie 2009, la Stockholm au fost anunțate numele laureaților Premiului Nobel pentru fiziologie sau medicină. Aceștia sunt oamenii de știință americani Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider și Jack W. Szostak, care au primit cel mai prestigios premiu științific literal „pentru descoperirea modului în care telomerii și enzima telomeraza protejează cromozomii”. Să încercăm să ne dăm seama ce sunt telomerii și telomeraza, de ce și cum protejează aceștia cromozomii?

Elizabeth Blackburn.

Carol Greider.

Jack Szostak.

Telomeraza nu este activă în toate populațiile de celule. Activitatea maximă este observată în celulele embrionare „veșnic tinere”. În celulele stem, telomeraza nu funcționează la capacitate maximă.

Telomerii: funcții și sinteza.

CROMOZOMII NECESIT PROTECȚIE

Informații genetice stocat în nucleele celulare sub formă de acid dezoxiribonucleic (ADN), care este strâns împachetat în cromozomi liniari. La mijlocul anilor 1970, Jack Szostak a efectuat un experiment în laboratorul său de la Harvard Medical School. El a adăugat fragmente de molecule străine de ADN celulelor de drojdie și a descoperit că acestea nu pot rămâne mult timp în celulă în forma lor originală și au fost integrate în cromozomi. S-a dovedit că fragmentele de cromozomi sunt instabile: schimbă constant secțiuni cu alți cromozomi, se rearanjează, se formează rupe în lanțurile lor nucleotidice, în timp ce cromozomii înșiși rămân neschimbați. Din fericire, celulele au o funcție de reparare - au un sistem pentru „repararea” moleculară a rupurilor aleatorii ale lanțurilor cromozomiale.

Cu toate acestea, a rămas neclar de ce ADN-ul din cromozomi este stabil, iar fragmentele fără secvențe terminale sunt supuse rearanjamentelor. Cercetările efectuate de Paul Hermann Müller (laureat al Premiului Nobel în fiziologie sau medicină în 1946) și Barbara McClintock (laureat al Premiului Nobel în fiziologie sau medicină în 1983) la începutul anilor 1940 au arătat că regiunile terminale protejează cromozomii de rearanjamente și rupturi. Müller a numit aceste secțiuni speciale telomeri - din două cuvinte grecești: telos- sfarsit si meros- complot. Dar care sunt aceste zone și ce funcție îndeplinesc în celulă, oamenii de știință nu știau încă.

TELOMERII STABILIZEAZĂ CROMOZOMII

În 1975, Elizabeth Blackburn în laboratorul lui Joseph Gal de la Universitatea Yale, studiind moleculele de ADN extracromozomial ale ciliatelor, a descoperit că regiunile terminale ale acestor molecule conțin secvențe care se repetă în tandem constând din șase nucleotide: existau între 20 și 70 de astfel de repetări la fiecare capăt. .

În experimente ulterioare, Blackburn și Szostak au adăugat molecule de ADN cu repetiții ciliate atașate la drojdie și au descoperit că moleculele de ADN au devenit mai stabile. Într-o publicație comună din 1982, ei au propus că aceste secvențe repetate de nucleotide sunt telomeri.

Presupunerea lor a fost confirmată. Acum se știe cu siguranță că telomerii constau din regiuni nucleotidice repetate și un set de proteine ​​speciale care organizează aceste regiuni în spațiu într-un mod special. Repetările telomerice sunt secvențe foarte conservatoare, de exemplu, repetările tuturor vertebratelor constau din șase nucleotide - TTAGGG, repetările tuturor insectelor constau din cinci - TTAGG, repetările majorității plantelor constau din șapte - TTTAGGG. Datorită prezenței repetărilor stabile în telomeri, sistemul de reparare celulară nu confundă regiunea telomerică cu o rupere aleatorie. În acest fel, stabilitatea cromozomală este asigurată: capătul unui cromozom nu se poate conecta la ruperea altuia.

TELOMERII SE SCURTAZĂ CONSTANT

Repetările telomerice fac mai mult decât stabilizează cromozomii; ele îndeplinesc o altă funcție importantă. După cum se știe, reproducerea materialului genetic din generație în generație are loc datorită dublării moleculelor de ADN folosind o enzimă specială (ADN polimeraza). Acest proces se numește replicare. Problema „replicării finale” a fost formulată independent în anii 1970 de către Aleksey Matveevich Olovnikov și laureatul Nobel James Watson. Constă în faptul că ADN polimeraza nu este capabilă să copieze complet secțiunile terminale ale moleculelor de ADN liniare; ea doar extinde catena polinucleotidică existentă.

De unde vine secțiunea inițială? O enzimă specială sintetizează un mic „amors” de ARN. Marimea lui (<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?

TELOMERAZA NU PERMITĂ SCURTAREA TELOMERILOR

Pentru a preveni ca celulele să-și piardă o parte din materialul genetic în timpul diviziunii, repetițiile telomerice au capacitatea de a-și restabili lungimea. Aceasta este esența procesului de „replicare finală”. Dar oamenii de știință nu au înțeles imediat cum sunt construite secvențele terminale. Au fost propuse mai multe modele diferite. Omul de știință rus A. M. Olovnikov a sugerat existența unei enzime speciale (telomeraza) care crește repetițiile telomerice și, prin urmare, menține constantă lungimea telomerilor.

La mijlocul anilor 1980, Carol Greider a venit la laboratorul lui Blackburn și ea a fost cea care a descoperit că în extractele de celule ciliate, repetele telomerice erau atașate unei „sămânțe” sintetice asemănătoare telomerilor. Evident, extractul conținea un fel de proteină care a contribuit la creșterea telomerilor. Astfel, presupunerea lui Olovnikov a fost confirmată cu brio și enzima telomeraza a fost descoperită. În plus, Greider și Blackburn au stabilit că telomeraza include o moleculă de proteină, care, de fapt, realizează sinteza telomerilor și o moleculă de ARN, care servește ca șablon pentru sinteza acestora.

FĂRĂ TELOMERAZĂ CELULA ÎMBĂTRÂNESCĂ, ȘI CU TELOMERAZĂ CELULA SE NAȘTE

Mai târziu, laboratorul lui Shostak a descoperit că anumite mutații ale anumitor gene de drojdie duc la scurtarea rapidă a telomerilor după fiecare ciclu de diviziune celulară, în urma căreia cromozomii devin instabili și celulele intră într-o stare de senescență (senescență). Acum știm că aceste gene codifică telomeraza. Datele obținute au confirmat o altă ipoteză a lui A. M. Olovnikov că pierderea lungimii repetărilor telomerice în fiecare rundă de replicare a cromozomilor depinde de numărul de diviziuni celulare.

Deci, telomeraza rezolvă problema „replicării finale”: sintetizează repetările și menține lungimea telomerilor. În absența telomerazei, cu fiecare diviziune celulară, telomerii devin din ce în ce mai scurti, iar la un moment dat complexul telomeric este distrus, ceea ce servește drept semnal pentru moartea celulară programată. Adică, lungimea telomerilor determină câte diviziuni poate finaliza o celulă înainte de moartea sa naturală.

De fapt, celule diferite pot avea durate de viață diferite. În liniile de celule stem embrionare, telomeraza este foarte activă, astfel încât lungimea telomerilor este menținută la un nivel constant. Acesta este motivul pentru care celulele embrionare sunt „pentru totdeauna tinere” și capabile de reproducere nelimitată. În celulele stem obișnuite, activitatea telomerazei este mai scăzută, astfel încât scurtarea telomerilor este compensată doar parțial. În celulele somatice, telomeraza nu funcționează deloc, așa că telomerii se scurtează cu fiecare ciclu celular. Scurtarea telomerilor duce la atingerea limitei Highflick - la trecerea celulelor la o stare de senescență. După aceasta, are loc moartea masivă a celulelor. Celulele supraviețuitoare degenerează în celule canceroase (de regulă, telomeraza este implicată în acest proces). Celulele canceroase sunt capabile de diviziune nelimitată și de menținere a lungimii telomerilor.

Prezența activității telomerazei în acele celule somatice unde de obicei nu se manifestă poate fi un marker al unei tumori maligne și un indicator al unui prognostic nefavorabil. Deci, dacă activitatea telomerazei apare chiar la începutul limfogranulomatozei, atunci putem vorbi despre oncologie. În cancerul de col uterin, telomeraza este activă deja în prima etapă.

Mutațiile genelor care codifică componente ale telomerazei sau ale altor proteine ​​implicate în menținerea lungimii telomerilor sunt cauza anemiei hipoplazice ereditare (tulburări hematopoietice asociate cu depleția măduvei osoase) și a diskeratozei congenitale X-linked (boală ereditară severă însoțită de retard mintal, surditate, anomalii). dezvoltarea canalelor lacrimale, distrofia unghiilor, diferite defecte ale pielii, dezvoltarea tumorilor, tulburări imunitare etc.).

DE CE STUDII TELOMERII SI TELOMERAZA

Acum mulți oameni de știință sunt ocupați să caute relația dintre activitatea telomerazei și îmbătrânire. Aici este necesar să ne dăm seama că lungimea telomerilor poate controla durata de viață a celulelor, dar nu a întregului organism. Îmbătrânirea ca fenomen biologic este un proces multifactorial mai complex. Mult mai importantă este relația dintre activitatea telomerazei și riscul de a dezvolta cancer. Oamenii de știință caută substanțe care afectează activitatea telomerazei și structura telomerilor pentru a crea noi medicamente împotriva cancerului.

Așa că am ajuns la concluzia că „descoperirea modului în care telomerii și enzima telomeraza protejează cromozomii” este, desigur, o mare realizare a științei moderne, permițându-ne să înțelegem cum informațiile genetice sunt transferate de la celula mamă la celula fiică fără pierderi, care determină durata de viață a celulelor, precum și unele caracteristici ale degenerării lor maligne. Cunoștințele dobândite vor ajuta în viitor la crearea unor medicamente care vor salva oamenii de boli incurabile. Aceasta este cu adevărat o descoperire științifică remarcabilă. Dar nu ar trebui să uităm de ipotezele remarcabile ale savantului rus A. M. Olovnikov, care au fost confirmate în lucrările actualilor laureați ai Premiului Nobel.