Чудодейственная теломераза для теломер

Опубликовано: 11.08.2023

Чудодейственная теломераза для теломер

08.02.2022 Уход Ферменты Долголетие Андрей Матько

Вы когда-нибудь пытались сделать копию с воспроизведенного изображения? И еще одна копия с копии? Вы, должно быть, заметили, что существуют значительные различия в качестве изображения между первой и последней копией.

Хромосомы с нашей ДНК тоже работают по принципу копирования. И точно так же, как копирование изображений с известного нам копировального аппарата, репликация хромосом имеет свои недостатки. Вы поверите, что это одна из причин старения? Как дела?

ДНК хранится внутри хромосом, на концах которых есть специальные структуры, называемые теломерами.

Теломеры - запрограммированная гибель клеток

Теломеры гарантируют, что ДНК организма останется неповрежденной, подобно пластиковому кончику шнурка. Если бы их не было, наши хромосомы могли бы прилипнуть к другим, не принадлежащим им. Они обеспечивают правильную репликацию хромосом во время деления клеток. ДНК остается неповрежденной благодаря тому, что она защищена теломерами. Без них ДНК повреждалась бы при каждом делении клетки.

Два основных фактора способствуют укорочению теломер при клеточном делении:

Естественный механизм репликации, который не может скопировать конец хромосомы.
Окислительный стресс, количество которого в организме зависит от образа жизни (стресс, диета, химические вещества, загрязнение и т. д.)

Когда теломера слишком короткая, хромосома достигает «критической длины» и больше не может реплицироваться.

Эта «критическая длина» заставляет клетку умирать в результате процесса, называемого апоптозом. Также известен как запрограммированная гибель клеток.

И это укорочение является одной из причин старения. Можно ли обратить этот процесс вспять?

Теломераза и секрет жизни

Теломераза — так называлось вещество, открытое Элизабет Хелен Блэкберн, биологом из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, которой удалось раскрыть тайну жизни.

Она открыла фермент, позволяющий создавать более длинные теломеры (концы хромосом).

Теломераза находится в очень низких концентрациях в наших клетках. Так как клетки не имеют регулярного запаса редкого фермента теломеразы, они стареют, что приводит к снижению его функциональности. Результатом старения клеток является старение органов и, следовательно, старение всего организма.

Однако теломераза содержится в больших количествах в зародышевых клетках (яйцеклетки и сперматозоиды), а также в стволовых клетках. В этих клетках даже после репликации ДНК сохраняется длина теломер и клетки не проявляют признаков старения.

Как это ни парадоксально, теломераза в изобилии присутствует в раковых клетках. Это позволяет им быть бессмертными и продолжать размножаться. Если бы у них можно было отключить активность теломеразы, их теломеры укорачивались бы до тех пор, пока не достигли бы «критической длины», знаменующей их смерть. Это предотвратит неконтролируемое деление и размножение вызывающих рак клеток, что приведет к образованию опухолей.

Нобелевская премия Элизабет Хелен Блэкберн

В 2009 году Блэкберн получила Нобелевскую премию за свое увлекательное открытие, которое было встречено беспрецедентным откликом в СМИ.

Исследования теломер и роли теломеразы могут дать ценную информацию в борьбе не только со старением, но и с раком. Клетки человека, культивируемые в лаборатории, перестают делиться, когда теломераза инактивируется (выключается). Затем клетки переходят в спящее состояние. Как только теломераза реактивируется (включается), клетки могут продолжать нормальное деление.

Цель современных исследований – поставить эти процессы под контроль и путем целенаправленной активации и дезактивации теломеразы направить наш организм к долголетию и здоровью.

Длина теломер как показатель возраста

У новорожденных теломеры имеют длину примерно от 8000 до 13000 пар. Ежегодно это число уменьшается примерно на 20-40 пар. Например, 40-летний человек может потерять до 1600 пар теломер. По длине теломер можно достаточно точно определить не только биологический возраст человека, который может совершенно отличаться от номинального, но и ожидаемый конец жизни индивидуума.

Здоровый образ жизни и старение

В обычном обществе старение представляется как «проблема» и состояние, которого следует избегать как можно дольше. Однако некоторые группы населения, похоже, выдержали испытание временем больше, чем другие. Ученые нашли такую группу у религиозных сестер.

Монахини, дожившие до старости в добром здравии и замечательном душевном благополучии, имеют одну общую черту: они до конца жизни были физически активны и выполняли свою работу с преданностью, любовью и смирением. Они верили, что их работа имеет смысл. Наконец, что не менее важно, они уделяли достаточно времени своему духовному развитию через молитвы. Мы могли бы также сказать медитацией.

Медитация на долголетие?

В проекте «Шаматха», возглавляемом неврологом Клиффордом Сароном из «Центра разума и мозга Дэвиса» Калифорнийского университета, они сравнили образцы крови двух групп людей.

Они случайным образом распределили 60 здоровых людей с предыдущей практикой медитации на интенсивный трехмесячный курс медитации или на контрольную группу без медитации. Лабораторные оценки всех участников были получены до, во время и после их пребывания. На ретрите участники получили уроки от Б. Алана Уоллеса по медитативным практикам, направленным на расслабление, улучшение осознанности и развитие сострадания и доброты по отношению к другим. Участники тренировались самостоятельно около 6 часов в день в течение 3 месяцев.

В заключении исследования говорится, что в результате занятий медитацией может измениться ряд важных для здоровья биомаркеров. Один из них - теломераза, фермент, не только защищающий генетический материал при делении клеток, но и повышающий их жизнеспособность, часто подавляется в ответ на психологический стресс. Образцы крови, полученные в конце пребывания, показали, что активность теломеразы была значительно выше у участников пребывания (по сравнению с контрольной группой) и что активность теломеразы была связана с изменением самочувствия, вызванным медитацией.

«Примечательно, что наличие цели в жизни и вера в то, что ваши цели и ценности совпадают с вашим прошлым и предполагаемым будущим, вероятно, влияют на что-то на уровне вашей молекулярной биологии», — говорит нейробиолог Клиффорд Сарон.

Тайна веков

При наблюдении за функциональностью или износом органов людей старше ста лет ученые были очень удивлены. Они искали какой-то общий знаменатель, какой-то общий симптом, генетическую особенность или особую способность. Однако почти ничего не нашли. Их органы функционировали нормально, у них не было выявлено каких-либо серьезных гериатрических заболеваний, характерных для людей того же возраста или даже более молодых людей.

Только при наблюдении за психикой и психическим состоянием это заметили ученые. У долгожителей реже наблюдались депрессивные симптомы и другие психические проблемы. Несмотря на тяготы войн и социальных потрясений, голода и нищеты, семейных невзгод, успехов и неудач в карьере и общественной жизни. Именно их вера в то, что они могут это сделать, давала им утешение.

Общее позитивное отношение к жизни ведет к улучшению качества жизни, независимо от обстоятельств, столь же тяжелых для тех же поколений.

Принимайте любые (сложные) условия жизни

Многочисленные исследования указывают на связь между хроническим стрессом и показателями плохого здоровья, включая факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний и ослабление иммунной функции.

В исследовании 2000 года биолог Элизабет Хелен Блэкберн в сотрудничестве с психологом Элиссой Эпель изучили гипотезу о том, что стресс влияет на здоровье, модулируя скорость старения клеток.

В исследовании Блэкберн и Эпель сосредоточились на группе матерей, ухаживающих за детьми с хроническими заболеваниями. Результаты были очевидны: чем больше хронического стресса испытывали матери, тем короче были их теломеры. Они доказали, что психологический стресс - интенсивность воспринимаемого стресса, а также хроничность (продолжительность) стресса - в значительной степени связаны с более высоким окислительным стрессом, более низкой активностью теломеразы и более короткой длиной теломер, которые являются известными детерминантами клеточного старения у женщин. Женщины с самым высоким уровнем воспринимаемого стресса имели в среднем более короткие теломеры, что эквивалентно как минимум одному десятилетию (10 годам) дополнительного старения по сравнению с женщинами с низким уровнем стресса. Эти результаты имеют значение для понимания того, как стресс на клеточном уровне может способствовать более раннему возникновению возрастных заболеваний. У женщин, особенно после менопаузы.

Длина теломер и уровень активности теломеразы в группах с высоким и низким уровнем стресса.

Как и ожидалось, средний воспринимаемый уровень стресса был значительно выше среди тех, кто ухаживал за детьми-инвалидами, чем среди контрольной группы. Однако, помимо уровня воспринимаемого хронического стресса, важным элементом была его продолжительность (количество лет, проведенных в качестве опекуна). Последние варьировали от 1 до 12 лет. Чем больше лет заботы, тем короче длина теломер матери, ниже активность теломеразы и выше окислительный стресс, даже с учетом возраста и образа жизни матери.

Отношение длины теломер к длине ухода

А. Чем дольше длился воспринимаемый хронический стресс, тем больше укорачивались теломеры, независимо от исходной длины теломер.

Но и здесь были исключения. Небольшая группа матерей не старела быстрее, несмотря на длительное воздействие хронического стресса. Исследователи сосредоточились на них и хотели выяснить, чем они отличаются от других.

Цитируя заключение исследования: «Возможно, связь между стрессом и длиной теломер, описанная здесь, частично связана с тем, что люди с более длинными теломерами более психологически устойчивы к объективным факторам стресса, чем люди с более короткими теломерами».

Разница, таким образом, заключалась в стойкости, которая проистекала из принятия своего жребия. Стойкие матери не погрязли в жалости к себе, не считали свою жизнь «сломанной», а старались извлечь из нее максимум пользы.

И это лучшая новость для всех, кто хочет дожить до здоровой старости: Постараемся свести к минимуму хронический стресс, а если жизненная ситуация не позволяет, то примем ситуацию такой, какая она есть и свести стресс к минимуму![(14503) )]

В статье не представлены медицинские или иные медицинские процедуры и заключения.