понедельник, 17 ноября 2014 г.

ТЕЛОМЕРЫ, ТЕЛОМЕРАЗА И СТАРЕНИЕ

Все люди стареют с разной скоростью. Хронологический возраст определить не сложно - для этого достаточно заглянуть к себе в паспорт.

Возраст биологический определить сложнее. Этот показатель отражает то, насколько рационально мы используем генетическую программу, полученную нами при рождении, а также характеризует «степень износа» органов и систем нашего организма.
Несмотря на то, что первые возрастные изменения мы отмечаем преимущественно по внешним признакам (состояние кожи, волос, фигуры и осанки), процессы старения формируются и развиваются внутри – на клеточном уровне.

Если биологический возраст опережает календарный, то старение развивается преждевременно, возрастает риск заболеваний, связанных с возрастом. 
Давайте заглянем в ядро клетки и найдём биологические часы старения.
клетка
Внутри ядер находится 23 пары хромосом и на концах каждой хромосомы расположены теломеры. Они защищают нашу ДНК так же, как пластиковые наконечники защищают края шнурков. 

Теломеры: защитные концевые участки хромосом, функция которых заключается в поддержании
целостности ДНК и защите генов.
Теломеры представляют собой строго определенную последовательность нуклеотидов TTAGGG 

Теломераза
Теломеры:
  • Не несут генетической информации
  • Каждая клетка нашего организма содержит 92 теломеры
  • Играют важную роль в процессе деления клетки - обеспечивают стабильность генома
  • Защищают хромосомы в процессе репликации от деградации и слияния
  • Обеспечивают структурную целостность окончаний хромосом
  • Защищают клетки от мутаций, старения и смерти
Пока мы молоды, клетки эффективно делятся.  
Каждый раз, когда делится клетка, должны делиться и хромосомы, в результате  чего теломеры уменьшаются. 
В конечном счёте, теломеры становятся настолько короткими, что больше не могут защищать хромосомы. Клетка стареет и больше не может выполнять свои функции. 
С возрастом теломеры укорачиваются

Длина теломер – наиболее точный индикатор биологического возраста
Сокращение теломер является основной причиной клеточного старения 

Можно ли защитить теломеры и остановить старение?

Многочисленные научные исследования позволили ученым разгадать секрет управления возрастом и дать положительный ответ на этот вопрос.
Теломераза – удивительный фермент, который способен достраивать короткие теломеры. Благодаря теломеразе стареющие клетки нашего организма приобретают способность делиться, подобно молодым, здоровым клеткам.

Теломераза: фермент, который синтезирует особую последовательность нуклеотидов (ТТАГГГ) на концевых
участках ДНК (теломерах)

Теломераза 
Теломераза:
  • создает матрицу, по которой достраиваются критически короткие теломеры
  • предотвращает укорочение теломер
  • защищает клетки от старения
  • продлевает жизнь клетки
  • позволяет клетке вернуться к молодому фенотипу, т.е. функционировать по сценарию молодой клетки
В настоящее время опубликованы результаты более чем 8.000 исследований на тему взаимосвязи между длиной теломер и процессом старения. Все они указывают на следующее:
  • Короткие теломеры связаны с резко выраженными возрастными изменениями в состоянии здоровья
  • Длинные теломеры связаны с долголетием.
Чтобы повлиять на биологические часы старения и запустить процесс клеточного омоложения, необходимо активировать, т.е. «включить» теломеразу.



Так, ряд исследований выявили четкую взаимосвязь между короткими теломерами и риском следующих заболеваний:

Сердечно-сосудистых

У лиц с короткими теломерами в 3 раза выше риск внезапной смерти от сердечного приступа
В 3 раза риск развития болезней коронарных артерий
В 2,4 раза повышает риск кальцификации коронарных артерий
Выявлена взаимосвязь коротких теломер с развитием артериальной гипертензии и хронической сердечной недостаточности
Сахарного диабета

Исследования в области диабетологии не только продемонстрировали связь уменьшения длины теломер и возникновением СД 2-го типа, но и дали основание выдвинуть гипотезу о влиянии этого биомаркера на прогрессирование осложнений сахарного диабета. Результаты исследований свидетельствуют об ассоциации с возникновением, а также количеством осложнений СД 2-го типа; предполагаемым механизмом является активация оксидативного стресса
В одном из исследований установлено, что доля наиболее коротких теломер является более точным предиктором прогрессирования поражения почек у пациентов с СД 1-го типа, чем среднее значение длины теломер
Инфекционных заболеваний

У лиц с короткими теломерами в 8.5 раз выше риск внезапной смерти от инфекционных болезней ВИЧ-инфекция характеризуется быстрым укорочением длины теломер и ранним старением цитотоксических Т-лимфоцитов (CD8+ клетки) и снижением Т-хелперов
Вирус простого герпеса вызывает более быстрое укорочение теломер и старение иммунной системы
Онкологических заболеваний

В 2-2.5 раза риска рака крови
В 2 раза увеличивается риск рака желудка
В крупнейшем эпидемиологическом исследовании, в котором принимали участие 110 000 добровольцев, было показано, что в группе пациентов, у которых теломеры были всего на 10% короче, чем средние показатели группы, уровень смертности был на 23% выше, чем у пациентов, у которых теломеры были длиннее
Проспективное исследование с участием 787 добровольцев в возрасте 40-79 лет в течение 10 лет (1995-2005) показало, что лица c критически короткими теломерами в 3 раза больше рискуют заболеть раком и в 11 раз больше - умереть от него по сравнению с теми, у кого длина теломер была максимальной. 11 раз - статистически огромная величина! При этом у пациентов с критически короткими теломерами чаще диагностировались наиболее злокачественные опухоли, такие как рак желудка, легких и яичников. Заболеваний нервной системы

Короткие теломеры в 12 раз повышают риск развития старческого слабоумия
Хронический стресс приводит к ускоренному сокращению теломер