Eno zanimivo področje centrov za dolgotrajno raziskovanje telomerov, ki so "konice" na koncih naših kromosomov, sestavljene iz zaporedij nekodirane DNA. Telomeri imajo ključno vlogo pri človekovem zdravju in znanstveniki, ki so jih odkrili, so leta 2009 prejeli Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino.
Ko se bodo celice razdelile, je treba DNA replicirati.
Encimi, ki izvajajo postopek replikacije, se začnejo z zapiranjem na konec kromosoma. Del kromosoma, na katerega se pritrdi stroj za razmnoževanje, ni mogoče kopirati, zato bi se z vsako celično delitvijo kromosom teoretično krajši. Skrajšanje telomera je pokazatelj staranja celic. Telomere so segmenti DNK na koncih kromosomov, ki zagotavljajo prostor za pritrditev mehanizmov replikacije, tako da se lahko celica DNA kopira v celoti. Da bi prišlo do ene replikacije, mora biti dovolj telomera, da zagotovi prostor za pritrditev encimov replikacije, pri čemer so geni kodirni bazni pari nedotaknjeni in na voljo za kopiranje. Če telomera postane prekratek, je replikacija DNK ogrožena in celica ne more deliti. Celice imajo vgrajene mehanizme za vzdrževanje telomerov. Telomeraza encimov ponovno zgradi telomere, da bi nadomestila skrajšanje, ki se pojavi pri vsaki razdelitvi celic.
Cellular Aging vodi do celične senke
Celično staranje, ki vključuje skrajšanje telomera in poškodbe DNA, sčasoma povzroči staranje, stanje celičnega zapora rasti. Celica je še vedno živa, vendar ni zdrava in ni sposobna deliti. Ker vse več celic v tkivu postane senescentno, se v bistvu tkivo staruje, njegova funkcija postane ogrožena.
Senoscentne celice ne zmorejo izvajati običajnih celičnih procesov, zmanjšujejo sposobnost tkiva za popravilo poškodb in izločajo dejavnike, ki negativno vplivajo na delovanje sosednjih celic in spodbujajo razvoj raka.
Krajši telomeri so povezani z boleznimi
Telomerejevo dolžino in telomerazno aktivnost se lahko merita v človeških belih krvnih celicah, kar je raziskovalcem omogočilo raziskovanje dejavnikov in bolezni bolezni s povezavami s temi označevalci celičnega staranja.
V študijah človeka je bila krajša dolžina telomera ali nižja telomerazna aktivnost povezana s številnimi kroničnimi boleznimi, ki jih je mogoče preprečiti, vključno s hipertenzijo, kardiovaskularno boleznijo, insulinsko rezistenco, diabetesom tipa 2, depresijo, osteoporozo in debelostjo.
Diet in življenjski slog dejavniki vplivajo Telomere Length
Na telomere in telomerazno aktivnost vpliva genetski in okoljski vplivi, vključno z izbiro prehrane in življenjskega sloga. Višje ravni porabe zelenjave in ploda, vnosa vlaknin, vnosa vitaminov in mineralov ter vadbe so dejavniki, povezani z daljšimi telomeri in večjo telomerazno aktivnost. Zdi se, da je vzdrževanje telomerov eden od mnogih mehanizmov, s katerimi te zdrave oblike življenjskega sloga spodbujajo dolgoživost.
Viri:
Burton DG, Krizhanovsky V. Fiziološke in patološke posledice celičnega staranja. Cell Mol Life Sci 2014, 71: 4373-4386.
Cassidy A, De Vivo I, Liu Y, et al. Združenja med prehrano, dejavniki življenjskega sloga in dolžino telomere pri ženskah. Am J Clin Nutr 2010, 91: 1273-1280.
Deng W, Cheung ST, Tsao SW, et al. Telomerazna aktivnost in njeno povezovanje s psihološkim stresom, duševnimi motnjami, dejavniki življenjskega sloga in intervencijami: sistematičen pregled. Psihoneuroendokrinologija 2016, 64: 150-163.
Učinek celostnih sprememb življenjskega sloga na telomerazno aktivnost in dolžino telomere pri moških z dokazanim biopsijskim rakom prostate, ki je nizko tvegan: 5-letno spremljanje deskriptivne pilotne študije.
Marcon F, Siniscalchi E, Crebelli R, et al. Skrajšanje telomera in stabilnost kromosomov v zvezi s prehrano. Mutageneza 2012, 27: 49-57.