Теломеры и теломераза в процессе старения

Содержание

«Нестареющая» Нобелевская премия: в 2009 году отмечены работы по теломерам и теломеразе

Теломеры и теломераза в процессе старения
В 2009 году Нобелевская премия по физиологии и медицине вручена трём американским учёным, разрешившим важную биологическую проблему: как хромосомы при делении клетки копируются полностью, без того, чтобы ДНК на их кончиках укорачивалась? В результате их исследований стало известно, что «защитным колпачком» для хромосом служат особым образом устроенные окончания ДНК — теломеры, достройкой которых занимается специальный фермент — теломераза.

Длинная нитеобразная молекула ДНК — главный компонент хромосом, несущий генетическую информацию, — с обоих концов закрыта своего рода «заглушками» — теломерами. Теломеры представляют собой участки ДНК с уникальной последовательностью и защищают хромосомы от деградации. Это открытие принадлежит двум лауреатам Нобелевской премии по физиологии и медицине за 2009 г. — Элизабет Блэкберн (Elizabeth Blackburn), уроженке США и в настоящее время сотруднице Университета Калифорнии (Сан-Франциско, США), и Джеку Шостаку (Jack Szostak), профессору Института Ховарда Хьюза. Элизабет Блэкберн в сотрудничестве с третьим лауреатом премии этого года — Кэрол Грейдер (Carol Greider), сотрудницей Университета Джона Хопкинса, — открыла в 1984 году фермент теломеразу, синтезирующий ДНК теломер (и тем самым достраивая их после неизбежного при каждом копировании хромосомы укорачивания). Таким образом, исследования, отмеченные премией в этом году (около 975 тысяч евро, поделенные поровну между лауреатами), объясняют, как теломеры защищают кончики хромосом, и как теломераза синтезирует теломеры.

Давно отмечено, что старение клетки сопровождается укорачиванием теломер. И, наоборот, в клетках с высокой активностью теломеразы, достраивающей теломеры, длина последних остается неизменной, и старение не наступает.

Это, кстати, относится и к «вечно молодым» раковым клеткам, в которых механизм естественного ограничения роста не действует. (А для некоторых наследственных заболеваний характерна дефектная теломераза, что приводит к преждевременному клеточному старению.

) Присуждение за работы в этой области Нобелевской премии является признанием фундаментального значения этих механизмов в живой клетке и огромного прикладного потенциала, заложенного в отмеченных работах.

Таинственная теломера

В хромосомах содержится наш геном, а «физическим» носителем генетической информации являются молекулы ДНК.

Ещё в 1930 году Герман Мёллер (лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1946 года «за открытие появления мутаций под влиянием рентгеновского облучения») и Барбара Мак-Клинток (лауреат Нобелевской премии в той же категории 1983 года «за открытие транспозирующих генетических систем») обнаружили, что структуры на концах хромосом — так называемые теломеры — предотвращали слипание хромосом между собой. Было высказано предположение, что теломеры выполняют защитную функцию, но механизм этого явления оставался совершенно неизвестным.

Позже, в 1950-х, когда уже было в общих чертах понятно, как копируются гены, возникла другая проблема. При делении клетки основание за основанием дублируется и вся клеточная ДНК, — при помощи ферментов ДНК-полимераз.

Однако для одной из комплементарных цепей возникает проблема: самый конец молекулы не может быть скопирован (дело тут в «посадочном» сайте ДНК-полимеразы).

Вследствие этого, хромосома должна укорачиваться при каждом делении клетки, — хотя на самом деле этого не происходит (на рисунке: 1).

И та, и другая проблема были со временем решены, за что в этом году и вручают премию.

Днк теломер защищает хромосомы

Ещё в начале своей научной карьеры Элизабет Блэкберн занималась картированием последовательностей ДНК на примере одноклеточного жгутикового организма тетрахимены (Tetrahymena).

На концах хромосомы она обнаружила повторяющиеся последовательности ДНК вида CCCCAA, функция которых была на тот момент совершенно неизвестна.

В то же время Джек Шостак обнаружил, что линейные молекулы ДНК (что-то вроде минихромосомы), введённые в клетку дрожжей, очень быстро деградируют.

Исследователи встретились на конференции в 1980 г., где Блэкберн докладывала свои результаты, заинтересовавшие Шостака.

Они решили провести совместный эксперимент, в основе которого было «растворение барьеров» между двумя эволюционно весьма далёкими видами (на рисунке: 2).

Блэкберн выделила из ДНК тетрахимены последовательности CCCCAA, а Шостак присоединил их к минихромосомам, помещённым затем в клетки дрожжей.

Результат, опубликованный в 1982 году, превзошёл ожидания: теломерные последовательности действительно защищали ДНК от деградации! Это явление наглядно продемонстрировало существование неизвестного ранее клеточного механизма, регулирующего процессы старения в живой клетке. Позже подтвердилось наличие теломер в подавляющем большинстве растений и животных — от амёбы до человека.

Фермент, синтезирующий теломеры

В 1980-х аспирантка Кэрол Грейдер работала под началом Элизабет Блэкберн; они начали изучение синтеза теломер, за который должен был отвечать неизвестный на ту пору фермент. В канун рождества 1984 года Грейдер зарегистрировала искомую активность в клеточном экстракте.

Грейдер и Блэкберн выделили и очистили фермент, получивший название теломераза, и показали, что в его состав входит не только белок, но и РНК (на рисунке: 3).

Молекула РНК содержит «ту самую» последовательность CCCCAA, используемую в качестве «шаблона» для достройки теломер, в то время как ферментативная активность (типа обратной транскриптазы) принадлежит белковой части фермента.

Теломераза «наращивает» ДНК теломеры, обеспечивая «посадочное место» для ДНК-полимеразы, достаточное для копирования хромосомы без «краевых эффектов» (то есть, без потерь генетической информации).

Теломераза отсрочивает старение клетки

Учёные начали активно заниматься исследованием роли теломер в клетке. Лаборатория Шостака установила, что дрожжевая культура с мутацией, приводящей к постепенному укорачиванию теломер, развивается очень медленно и, в конце концов, вообще прекращает рост.

Сотрудники Блэкберн показали, что в тетрахимене с мутацией в РНК теломеразы наблюдается в точности такой же эффект, который можно охарактеризовать фразой «преждевременное старение».

(По сравнению с этими примерами, «нормальная» теломераза предотвращает укорачивание теломер и задерживает наступление старости.) Позже в группе Грейдер открыли, что те же механизмы работают и в клетках человека.

Многочисленные работы в этой области помогли установить, что теломера координирует вокруг своей ДНК белковые частицы, образующие защитный «колпачок» для кончиков молекулы ДНК.

Части головоломки: старение, рак и стволовые клетки

Описанные открытия имели самый сильный резонанс в научном сообществе. Многие учёные заявляли, что укорачивание теломер является универсальным механизмом не только клеточного старения, но и старости всего организма в целом.

Однако со временем стало понятно, что теломерная теория не является пресловутым «молодильным яблоком», поскольку процесс старения на самом деле чрезвычайно сложен и многосторонен, и не сводится исключительно к «подрезанию» теломер.

Интенсивные исследования в этой области продолжаются и сегодня.

Большинство клеток делится не так уж часто, так что их хромосомы не находятся в зоне риска чрезмерного укорачивания и, в общем-то, не требуют высокой теломеразной активности. Другое дело — раковые клетки: они обладают способностью делиться бесконтрольно и бесконечно, как бы не зная о бедах с укорачиванием теломер.

Оказалось, что в опухолевых клетках очень высокая активность теломеразы, что и защищает их от подобного укорачивания и придаёт потенциал к неограниченному делению и росту. В настоящее время существует подход к лечению рака, использующий концепцию подавления теломеразной активности в раковых клетках, что привело бы к естественному исчезновению точек бесконтрольного деления.

Некоторые средства с антителомеразным действием уже проходят клинические испытания.

Ряд наследственных заболеваний характеризуется сниженной теломеразной активностью, — например, апластическая анемия, при которой из-за низкого темпа деления стволовых клеток в костном мозге развивается анемия. К этой же группе относится ряд заболеваний кожи и лёгких.

Открытия, сделанные Блэкберн, Грейдер и Шостаком, открыли новое измерение в понимании клеточных механизмов, и, несомненно, имеют огромное практическое применение — хотя бы в лечении перечисленных заболеваний, а может быть (когда-нибудь) — и в обретении если не вечной, то хотя бы более длительной жизни.

По материалам пресс-релиза Нобелевского комитета.

Источник: https://biomolecula.ru/articles/nestareiushchaia-nobelevskaia-premiia-v-2009-godu-otmecheny-raboty-po-telomeram-i-telomeraze

Теломеры – индикатор старения или «счетчики» жизни

Теломеры и теломераза в процессе старения

Изучение процессов старения организма человека всегда занимало умы ученых. И сегодня многие исследователи пытаются до конца разгадать этот механизм, заключающийся в развитии и постепенном увядании клеток тела человека. Возможно, что ответы на эти вопросы помогут медикам увеличивать продолжительность жизни и улучшать ее качество при различных заболеваниях.

Сейчас существует несколько теорий о старении клетки. В этой статье мы рассмотрим одну из них. Она основана на изучении таких частей хромосом, заключающих в себе около 90 % ДНК клетки, как теломеры.

Что такое «теломеры»?

В каждом ядре клетки находится по 23 пары хромосом, представляющих собой Х-образно закрученные спирали, на концах которых находятся теломеры. Эти звенья хромосомы можно сравнить с наконечниками шнурков для обуви. Они выполняют такие же защитные функции и сохраняют целостность ДНК и генов.

Деление любой клетки всегда сопровождается раздвоением ДНК, т. к. материнская клетка должна передать информацию дочерней. Этот процесс всегда вызывает укорачивание ДНК, но клетка при этом не теряет генетическую информацию, т. к. на концах хромосом расположены теломеры. Именно они во время деления становятся короче, предохраняя клетку от утраты генетической информации.

Клетки делятся многократно и с каждым процессом их размножения теломеры укорачиваются.

При наступлении критически маленького размера, который называется «предел Хейфлика», срабатывает запрограммированный механизм смерти клетки – апоптоз.

Иногда – при мутациях – в клетке запускается другая реакция — программа, приводящая к бесконечному делению клетки. Впоследствии такие клетки становятся раковыми.

Пока человек молод, клетки его тела активно размножаются, но с уменьшением размеров теломер происходит и старение клетки. Она начинает с трудом выполнять свои функции, и организм начинает стареть. Из этого можно сделать такой вывод: именно длина теломер является самым точным индикатором не хронологического, а биологического возраста организма.

Краткая информация о теломерах:

  • они не несут генетической информации;
  • в каждой клетке человеческого организма заключено 92 теломеры;
  • они обеспечивают стабильность генома;
  • они защищают клетки от смерти, старения и мутаций;
  • они защищают структуру конечных участков хромосом при делении клетки.

Возможно ли защитить или удлинить теломеры и продлить жизнь?

В 1998 году американские исследователи смогли преодолеть предел Хейфлика. Значение максимального укорочения теломер различно для разных типов клеток и организмов.

Предел Хейфлика для большинства клеток человеческого организма составляет 52 деления.

Увеличить это значение в процессе экспериментов стало возможным путем активации такого особого фермента, воздействующего на ДНК, как теломераза.

В 2009 году ученые из Стэнфордского университета были удостоены Нобелевской премии за разработку метода стимуляции теломер. Эта методика основана на применении особой молекулы РНК, несущей в себе ген TERT (обратной теломеразной транскриптазы).

Она является матрицей для удлинения теломер и распадается после выполнения своей функции. Полученные клетки «омолаживаются» и начинают делиться более интенсивно, чем ранее.

При этом их малигнизация, то есть превращение в злокачественные, не наступает.

Благодаря этому открытию стало возможным удлинять концы хромосом более чем на 1000 нуклеотидов (структурных единиц ДНК). Если пересчитать этот показатель на годы жизни человека, то он составит несколько лет.

Такой процесс воздействия на теломеры абсолютно безопасен и не вызывает мутаций, приводящих к бесконтрольному делению и малигнизации клеток.

Это объясняется тем фактом, что после введения особая молекула РНК быстро распадается и иммунитет не успевает реагировать на нее.

Ученые сделали выводы о том, что теломераза:

  • защищает клетки от старения;
  • продлевает жизнь клетки;
  • предупреждает уменьшение длины теломер;
  • создает матрицу для «достраивания» теломер;
  • омолаживает клетки, возвращая их к молодому фенотипу.

Пока научные эксперименты, проводящиеся на основе теории ученых из Стэнфордского университета, выполнялись только на лабораторных мышах. В их итоге специалисты смогли затормозить старение кожи животных.

За это открытие работающая в США австралийка Элизабет Блекберн, американка Кэрол Грейдер и ее соотечественник Джек Шостак были удостоены Нобелевской премии. Ученые из Стэнфорда надеются, что созданная ими методика даст возможность в будущем лечить тяжелые заболевания (в том числе и нейродегенеративные), которые провоцируются укорочением теломер.

Питер Лэндсдорп, научный директор Европейского института биологии возраста рассказывает о роли теломер в процессах старения и образования опухолей:

Роль теломер в процессах старения и образования опухолей — Питер Лэндсдорп : ( – 1, 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://myfamilydoctor.ru/telomery-schetchiki-zhizni/

Почему человек стареет: все о теломерах и теломеразе

Теломеры и теломераза в процессе старения

Сколько отведено человеку для жизни, мало кто может сказать, почему человек стареет.

Ученые уже давно задаются вопросом: что происходит в организме и запускает процесс старения? Клетки могут делиться, и казалось бы, организм будет вечно молодым, здоровым и жить вечно, но оказывается наши клетки могут обновляться до определенного количества раз, а потом наступает время болезней и процесса старения, что приводит к смерти, невозможности клеток возобновляться. Существует много теорий, рассматривающие разные аспекты, как первопричину старения, но сегодня известная настоящая причина, с которой справиться никто не может.

Почему человек стареет, основные теории

Одни ученые говорят, что старение начинается с процессом повреждения и распада белка. А белок, как мы уже знаем, является строительным материалом нашего тела, в частности костей. Другие исследователи видят гены смерти, которые начинают активизироваться в старости.

Еще одно мнение: организм накапливает загрязнения, если доза мусора в организме превышает допустимую, то запускается очередность заболеваний, организм истощается и умирает. Также существует иммунологическая теория. В какую из них верить, дело каждого.

Истинная причина, почему человек стареет и начинается отмирание клеток находится в нашем генетическом коде.

Как происходит процесс старения

Старение начинается из-за укорачивания длины теломер – это конечный участок генетического кода (ДНК). Теломеры направлены защищать хромосомы от прилипания друг к другу, что может повлечь потерю информации.

Такие выводы сделали ученные в процессе наблюдения за жизнью клеток молодых и в процессе их старения. Длина теломер в генах молодых клеток отличается от состарившихся. Теломеры ДНК в молодых клетках длиннее, чем концы в старых клетках. Когда теломера разрушается, погибает клетка.

Клетка имеет способность делиться до тех пор, пока ее теломера не разрушиться.

Такая теория должна была найти объяснения и доводы. Были проведены опыты над мышами. Специалисты в области генетики искусственным образом укорачивали теломеры клетки ДНК у здоровой молодой мыши. Чем короче становилась теломера, тем больше появлялось заболеваний, характеризующих процесс старения.

Полученные результаты послужили доказательством теории зависимости молодости и старения от длины теломер в клетках.

При укорачивании длины теломер возникают такие заболевания: артрит, артроз, дегенеративный и дистрофические процессы, заболевания, связанные с сердечно-сосудистой системой, нарушения нервной системы, остеопороз, изменения в кожном покрове.

От длины теломер зависит:

  • биологический показатель возраста клеток;
  • длина жизнедеятельности человеческого организма;
  • время запуска старческих заболеваний.

Длину теломер значительно сокращает количество деление клеток, и не только. Также жизнь клетки зависит от таких факторов:  наличие воспалительных процессов, эмоциональных срывов и депрессий, при физических травмах, запущенного процесса окисления в организме. Еще одним важным фактором является повышение гомоцистеина в организме.

Как приостановить процесс старения

Исходя из полученных результатов исследований генетиков, можно выделить 7 рекомендаций для сохранения молодости и долголетия:

Совет 1. Обезопасьте себя при помощи понижения гомоцистеина в организме. Эта аминокислота содержится в крови, что приводит процесс разрушения теломер в активное действие. Поэтому употребляйте побольше фолиевой кислоты и витаминов В.

Совет 2. Обеспечивайте полноценное потребление витамина С, нехватка которого приводит в действие разрушение теломер.

Совет 3. Перестаньте нервничать, сводите к минимуму стрессы и депрессии. Для этого помогут медитации, отдых и перезагрузка своей нервной системы, изменение места жительства, способа общения, может даже образа жизни.

Совет 4.  Сведите к минимуму, а лучше вообще откажитесь от вредной пищи, алкоголя и курения, других оксидантов.

Совет 5. Начните делать зарядку, бегать по утрам, ходить в спортзал, побольше гулять и наслаждаться жизнью.

Совет 6. Употребляйте побольше кислот Омега-3.

Совет 7. Не злитесь, откиньте негативизм, почувствуйте позитивный настрой жизненной энергии.

Как же сохранить молодость

Что мы можем сделать, чтобы теломеры в нашем генетическом коде не укорачивали свою длину? Существует такой фермент – теломераза, который может нарастить длину теломер. Происходит это в половых, эмбриональных и стволовых клетках.

Эти клетки могут вечно делиться, их теломеры не укорачиваются. Но, тем не менее, доселе ни один ученый не смог создать препарат, который повернул бы время вспять, и отменил старость.

Нам остается только следовать рекомендациям, чтобы немного приостановить старение организма и выглядеть моложе.

Источник: https://estet-portal.com/statyi/pochemu-chelovek-stareet-vse-o-telomerakh-i-telomeraze

Существует ли связь между продолжительностью жизни и теломерами?

Теломеры и теломераза в процессе старения

Физиологическое старение – это мультифакториальное явление, которое находится в зависимости от нескольких генетических и внешних факторов. Одним из генетических факторов, влияющих на скорость старения и продолжительность жизни живых организмов, является длина теломер, теломеры находятся на концах линейных хромосом.

Некоторые современные лаборатории заявляют, что могут спрогнозировать биологическое время вашей жизни. Все, что вам нужно сделать, чтобы узнать, сколько вы сможете прожить, это предоставить 5 мл крови и около 500-700 долларов США и подождать в течение 4-5 недель!

Старение и продолжительность жизни были и остаются загадкой для многих исследователей.

Процесс старения зависит от нескольких факторов, включая наличие повреждений ДНК по причине оксидативного стресса, факторов окружающей среды, хронологического (паспортного) возраста, факторов риска, таких как несчастные случаи, и т.д. Предполагается, что помимо этого важную роль в процессе старения играют определенные структуры, называемые теломерами.

Теломеры – это особые структуры, которые находятся на концах линейных хромосом. Они защищают хромосомы и обеспечивают структурную стабильность молекулам линейной ДНК. Отмечено, что во время старения длина этих структур уменьшается.

Что такое теломеры?

Располагающиеся на концах линейных хромосом, теломеры представляют собой специфический набор некодирующих, повторяющихся последовательностей ДНК. Они образуют защитный колпачок на хромосомах и выполняют функцию аналогичную пластиковым наконечникам (эглетам) на концах шнурков.

Для поврежденных концов хромосом характерна «липкость» – они могут присоединяться к другим хромосомам, становясь причиной генетических аберраций. Теломерные повторы придают линейным хромосомам стабильность и не позволяют им изнашиваться и прикрепляться друг к другу.

Почти все теломеры имеют на одной нити общую последовательность Cn(A/T)m [где n>1, а m= 1-4],

тогда как другая нить с одним выступающим концом имеет общую последовательность Gn(T/A)m.

Они присутствуют в большинстве эукариотических клеток, а также в определенных прокариотических организмах с линейными хромосомами. У позвоночных теломеры состоят из множественных повторов последовательности: 5′-TTAGGG-3′.

Теломеры как генетические бомбы замедленного действия

Процесс репликации ДНК эукариот начинается в молекуле ДНК с нескольких участков.

Синтез новой ДНК происходит посредством лидирующей нити (которая синтезируется непрерывно) и отстающей нити (характеризующейся прерывистым синтезом ДНК).

Чтобы инициировать синтез ДНК, вовлеченному в этот процесс ферменту требуется короткий фрагмент РНК, называемый РНК-праймером. В результате крайняя часть 3′-конца отстающей нити остается нескопированной.

«Представьте фотокопировальный аппарат, который делает прекрасные копии вашего текста, но всегда начинает со второй строки каждой страницы и заканчивает ее предпоследней строкой»

  • Геном: автобиография вида в 23-х главах (Мэтт Ридли)
  • Genome: The Autobiography of a Species in 23 Chapters (by Matt Ridley)

Это явление носит название «концевой недорепликации» и может приводить к потере генетической информации, содержащейся на самом конце молекулы.

Наличие теломер на конце хромосомы предотвращает подобную потерю информации. Во время каждого цикла репликации, происходящего, когда клетка делится, чтобы дать начало двум новым клеткам, часть теломерной последовательности остается нескопированной. Вследствие этого при каждом делении клеток теломеры становятся все короче и короче, этот феномен получил название «укорачивание теломер».

После череды следующих друг за другом делений теломерный участок исчезает полностью, и клетка становится сенесцентной (старой). Таким образом, теломеры служат молекулярными часами или генетической бомбой замедленного действия и не позволяют клеткам быть бессмертными.

Впервые это интересное явление ограниченности количества циклов деления, которые может претерпевать клетка, пронаблюдал Леонард Хейфлик в нормальных клетках животных и человека. Он показал, что нормальные клетки плода человека, в культуре, могут делиться всего 40-60 раз, после чего происходит их физиологическое старение.

Хейфлик предположил, что именно такое клеточное старение играет важную роль в процессе физического старения.

И хотя укорачивание теломер был связано со старением, точно не известно, является ли оно причиной старения, или служит одним из признаков старения, как например провисание кожи и поседение волос. Тем не менее, исследования обнаружили положительную корреляцию между теломерами и продолжительностью жизни, а также заболеваемостью у людей.

В ходе исследования, проведенного Ричардом Коутоном (Университет штата Юта), испытуемые были разделены на две группы по признаку средней длины их теломер, измеренной с использованием клеток крови.

Было установлено, что участники с более длинными теломерами прожили на пять лет дольше, чем участники с более короткими теломерами.

Также было отмечено, что среди людей старше 60 лет те, у кого теломеры были короче, оказались в шесть раз более уязвимыми к смерти по причине сердечных заболеваний и имели в восемь раз более высокий риск смертельных инфекций.

Можно ли обратить старение вспять?

Хотя большая часть клеток в нашем организме имеет определенную продолжительность жизни, существует небольшая группа клеток, которые обладают бессмертием.

Это возможно благодаря активности рибонуклеопротеидного фермента под названием теломераза, который может формировать и сохранять теломерные повторы на концах хромосом. Этот фермент присутствует во всех молодых клетках, однако в процессе повторяющего снова и снова деления клеток его количество снижается.

В случае бессмертных клеток, таких как яйцеклетки и сперматозоиды, а также некоторые иммунные клетки, активность теломеразы остается постоянной.

Итак, можно ли посредством простой активации этого фермента во всех других клетках обращать вспять или останавливать процесс старения? Группа ученых из Гарвардской медицинской школы в Бостоне создала методами генетической инженерии мышей с измененной активностью теломеразы. Этим мышам дали достичь взрослого возраста, после чего в течение месяца поддерживали активность данного фермента. У мышей наблюдалось быстрое старение, однако восстановление активности теломеразы в период зрелости привело к обращению эффектов старения вспять.

Хотя ученые изучали эффект активации теломеразы не у нормальных мышей, а исследовали аномально стареющих мышей, поразительным результатом этого эксперимента стал вывод о том, что признаки старения может обращать вспять. Этот вывод был назван «эффектом Понсе де Леона» в честь исследователя Понсе не Леона, отправившегося на поиски Фонтана молодости. Тем не менее, значимость полученных данных для человека еще не подтверждена.

Постоянная активность теломеразы также наблюдается у чрезвычайно опасных бессмертных клеток – раковых. Укороченные, но стабильные теломеры найдены в нескольких видах раковых клеток. Таким образом, активация теломеразы в целях обращения вспять процесса старения сопровождается значительным риском, который также требует оценки.

Отмечено, что точная длина теломер колеблется у разных людей одного и того же возраста. Ученые утверждают, что измерение длины теломер может позволять предугадывать биологическое время жизни человека.

Такие компании, как Life Length (Испания), Telome Health, Inc. (США) и SpectraCell Laboratories, Inc.

(США) проводят анализ крови, определяя среднюю длину теломер и прогнозируя таким способом длительность жизни.

Хотя польза прогнозирования продолжительности жизни человека остается под вопросом, подобные тесты пригождаются в определении того, насколько человек здоров, насколько быстро он стареет, и насколько высок у него риск определенных заболеваний и нарушений. Результаты такого анализа могут служить предупреждением, мотивируя человека на ведение здорового образа жизни и применение надежных способов достижения долголетия.

Интернет-магазин www.technodom.kz/ — это качественная техника в Казахстане.

Источник: buzzle.com
 metabolomicmedicine.com, alsearsmd.com

Источник: https://www.vitaminov.net/sushhestvuet-li-svyaz-mezhdu-prodolzhitelnostyu-zhizni-i-telomerami.html

Я получила нобелевку за то, что нашла способ не стареть много лет подряд! вот как это сделать

Теломеры и теломераза в процессе старения

В 2009 году Элизабет Блэкберн (Elizabeth Blackburn) вместе с другими коллегами получила Нобелевскую премию в области медицины за исследование воздействия теломер и теломеразы на процесс старения, пишет TheGlobeAndMail.

В книге «Эффект теломер. Революционный подход к более молодой, здоровой и долгой жизни» (The Telomere Effect. A Revolutionary Approach to Living Younger, Healthier, Longer) Элизабет Блэкберн и Элисса Эпель (Elissa Epel) утверждают, что именно теломеры влияют на процесс старения – с их помощью его можно ускорить или затормозить.

Что же такое теломеры? Если сравнить цепочку молекул ДНК со шнурками, то теломеры – это пластиковые наконечники, которые находятся на их конце.

med.stanford.edu

Наконечники предохраняют от изнашивания шнурки, а теломеры, по словам Блэкберн, “закрывают собой концевые участки хромосом, удерживая внутри них генетическую информацию и защищая клетку от старения”.

Деление клеток приводит к тому, что теломеры укорачиваются. В конце концов они становятся предельно короткими, и клетки начинают стареть, а потом умирают. Соответственно – чем длиннее теломеры, тем лучше для вас и ваших клеток.

Поддерживает теломеры в хорошем состоянии особый фермент – теломераза. Без него теломеры быстро укорачиваются. Но его переизбыток может привести к росту раковых клеток. Употреблять теломеразу в виде диетической добавки категорически не рекомендуется.

1. Медитируйте!

yogajournal.com

Депрессия и беспокойство истощают теломеры, но медитация может их восстановить.

У людей с синдромом хронической усталости, которые изучали цигун на протяжении четырех месяцев, значительно увеличилась активность теломеразы, ушла усталость и тревожные мысли.

2. Теломеры любят физическую нагрузку

Thinkstock / theglobeandmail.com

Увеличить активность теломеразы в два раза способен бег трусцой или быстрая ходьба. Заниматься следует три раза в неделю в течение как минимум 45 минут.

Другая тренировка, которая благоприятно влияет на выработку теломеразы, состоит из 10-минутной разминки, четырех чередующихся интервалов быстрого и легкого бега (по три минуты каждый) и 10 минут отдыха.

Меньше всего теломерам нравятся силовые упражнения, которые не очень сильно влияют на активность теломеразы.

3. Следите не за весом, а за своим питанием

Getty Images/iStockphoto/theglobeandmail

Потеря и набор веса имеют пагубное влияние на теломеры. Особенно опасными для них является избыток жира на животе (в отличие от жира на бедрах) и нарушенный обмен веществ.

Авторы теории о теломерах предлагают снизить вес, отказавшись от сахара и мучных изделий. В первую очередь это касается сладких газированных напитков и фастфуда.

4. Ешьте больше продуктов, содержащих жирные кислоты Омега-3.

Robert F. Bukaty/ASSOCIATED PRESS/theglobeandmail

Именно жирные кислоты Омега-3, которые содержатся в рыбе, полезны для теломер – они способствуют их удлинению.

Список других продуктов, которые благоприятно влияют на активность теломеразы, вполне традиционный: овощи, орехи, бобовые, водоросли. Короткие теломеры ассоциируются с красным мясом, белым хлебом, лимонадами, подслащенными соками.

5. Быть кофеманом – полезно для роста теломер.

nationaldailyng.com

Это действительно так! В одном из исследований было установлено, что теломеры кофеманов длиннее, чем у любителей других напитков.

6. Занятия сексом также продлевают жизнь

Getty Images/cosmopolitan

Занятие сексом хотя бы один раз в неделю благоприятно влияет на теломеры. Одно из исследований показало, что женщины, которые имели половой контакт хотя бы один раз в течение недели, имели значительно более длинные теломеры, чем те, которые вообще не занимались сексом.

7. Самое большое влияние на теломеры имеют гены

sciencemag.org

Все-таки скорость изнашивания теломер, их длину в большей степени определяют именно гены, а не наши пищевые или другие привычки. Мы можем повлиять на процесс старения, но не остановить его.

Осторожно! Остерегайтесь таблеток, кремов или инъекций, которые, по утверждению производителя, стимулируют теломеразу и тем самым восстанавливают ваши теломеры.

iStock/The Globe And Mail

Их эффективность не доказана. Более того, такие продукты могут навредить здоровью. Слишком большое количество теломеразы может вызвать неконтролируемый рост клеток, который приводит к раку.

Не пробуйте измерить длину теломер с помощью специальных тестов, стоимость которых – от $250 до $500. Они ненадежны, их результаты могут спровоцировать у вас лишнюю тревогу, которая, как известно, уменьшает длину теломер.

Ну что, вы начнете следовать советам Нобелевского лауреата? И обязательно поделитесь этой важной информацией с другими!

Источник: http://lifter.com.ua/ru/4339

Популярно о сложном: теломеры и молодость организма

Теломеры и теломераза в процессе старения

Теломеры — последовательности ДНК, повторяющиеся и локализуюються на концах хромосом. При каждом делении клетки теломеры укорачиваются, что в конечном итоге приводит к потере способности клетки к делению, физиологического старения и гибели.

Накопление подобных клеток в организме повышает риск патологий. Еще в 1962 году Леонард Хейфлик (Leonard Hayflick) разработал революционную теорию в биологии, известную как теория разделения Хейфлика.

Согласно этой теории, максимальная продолжительность жизни человека может составлять 120 лет. По теоретическим подсчетам именно к этому возрасту в организме накапливаются клетки не способны делиться и поддерживать жизнедеятельность.

Через 50 лет генетика открыла человеку перспективы оптимизации собственного генетического потенциала и путь к продолжению молодости.

Теломеры и молодость организма

Различные стрессовые факторы способствуют преждевременному укорочению теломер, что ускоряет биологическое старение клеток.

Уже доказано взаимосвязь между сокращением теломеров и заболеваниями сердца, ожирением, сахарным диабетом, дегенерацией хрящовоих ткани, ограничением овариального резерва.

Укорочение теломер снижает эффективность функционирования генов, что приводит к триаде проблем — воспаления, окислительного стресса и снижения активности иммунных клеток.

После 3-летнего наблюдения за 110 000 добровольцами специалисты предоставили следующие данные — в группе пациентов, у которых теломеры были на 10% короче, уровень смертности был на 23% выше.

При исследовании 787 добровольцев в течение 10 лет оказалось, что у тех, кто имел критически короткие теломеры, в 3 раза больше рискуют заболеть онкопатологии и в 11 раз больше умереть по сравнению с теми, у кого длина теломер была максимальной.

Теломер

Еще одним важным аспектом является качество теломеров. Например, пациенты с заболеванием Альцгеймера не всегда короткие теломеры. В то же время их теломеры всегда демонстрируют выраженные признаки функциональных нарушений, коррекции которых способствует витамин Е.

В определенном смысле теломеры являются «Ахилесовою пятой» ДНК. Они легко поражаются и нуждаются в восстановлении, однако не обладают мощными репарационному механизмами, как в других участках ДНК.

Это приводит к накоплению частично пораженных и плохо функционирующих теломеров, низкое качество которых не зависит от их длины.

Торможения процесса старения возможно при применении стратегий, притормаживают процесс укорочение теломер, одновременно защищая их и устраняя повреждения, которые возникают. В последнее время специалисты одержають все больше данных о правильно подобранный рацион питания и употребление витаминов в качестве профилактики старения.

Еще одной привлекательной перспективой является возможность продления теломер с одновременной поддержкой их качества, в прямом смысле позволит обратить биологические часы. Активация фермента теломеразы позволит восстановить утраченные фрагменты теломеров, что важно для нас как репродуктологов при помощи женщинам с возрастным истощением овариального резерва.

Базовое питания для теломеров

Активность генов проявляет определенную гибкость, поэтому питание является механизмом компенсации генетических недостатков.

Многие генетических систем закладывается в первые недели внутриутробного развития и формируются в раннем детстве. После этого они подвергаются воздействию различных факторов. в том числе пищевых.

Это влияние можно назвать «эпигенетическими настройками», которые определяют, как гены реализуют заложенные в них функции.

Длина теломеров также регулируется эпигенетически. Если мама плохо питается, то передает потомству неполноценные теломеры, что в будущем повышает риск развития заболеваний сердца (при атеросклерозе наблюдаются короткие теломеры).

Еще одно интересное исследование провели американские ученые, исследуя репродуктивную функцию филиппинских мужчин старшего возраста. Оказалось, что дети старших отцов живут дольше.

Это связано с тем, что мужчины передают потомкам длиннее теломеры. Причем, корреляция «старший папа — более длинные теломеры» кумулятивная, то есть способна накапливаться в поколениях.

В половых клетках (сперматозоидах и яйцеклетках) высокая теломеразна активность наблюдается в течение всей жизни.

Для полноценного функционирования теломеров необходимо их метилирования. Метилирования — химический процесс, основанный на присоединении к нуклеиновой основы ДНК метильной группы (-СН3).

Основным донором метильных групп в клетках человека является кофермент S-аденозилметионин, для синтеза которого организм использует метионин, метилсульфонилметан, холин и бетаин.

Для нормального протекания процесса синтеза этого кофермента необходима присутствие витамина В12 и фолиевой кислоты, которые обеспечивают стабильность теломеров.

Наиболее важными пищевыми добавками для поддержания теломеров является качественные витаминные комплексы, применяемые на фоне рациона, обогащенного серосодержащими белками. В рацион должны входить молочные продукты, яйца, мясо, курица, бобовые, орехи и зерновые культуры. Яйца являются богатым источником холина.

Для поддержания хорошего настроения мозга также требуется большое количество метильных групп. Хронический стресс и депрессия отрицательно влияют на состояние теломеров, поэтому не зря говорят, что стресс старит человека.

Результаты исследований, в котором принимали участие 586 женщин, говорят, что теломеры женщин, регулярно принимали поливитамины, были на 5% длиннее, чем у тех, кто витамины не принимал.

У мужчин высокий уровень фолиевой кислоты отвечали длиннее теломерам.

Еще одно исследование с участием людей обоего пола также выявило положительный связь между содержанием фолиевой кислоты в организме и длиной теломеров.

Доказано, что недостаток антиоксидантов ведет к увеличению количества повреждений и повышения риска деградации теломер.

Например, теломеры пациентов с паркинсонизмом является короче, чем теломеры здоровых людей того же возраста. При этом степень деградации теломеров напрямую зависит от степени свободно-радикальных повреждений, ассоциированных с патологией.

Также доказано, что женщины, которые употребляют с пищей мало антиоксидантов, имеют короткие теломеры и входят в группу повышенного риска развития рака молочной железы.

Какие витамины и микроэлементы влияют на качество и длину теломеров

Для функционирования многих ферментов, участвующих в копировании и восстановлении повреждений ДНК, необходим магний. Эксперименты на клетках человека показали, что отсутствие магния приводит к стремительной деградации теломер и подавляет деление клеток. Организм человека должен получать 400-800 мг магния в зависимости от нагрузок и уровня стресса.

Цинк играет важную роль в функционировании и восстановлении ДНК. Недостаток цинка приводит к появлению большого количества разрывов цепочек ДНК. У пожилых людей нехватка цинка ассоциируется с короткими теломерами. Минимальное количество цинка в день 15 мг, а оптимальная дозировка составляет от 50 мг в день для женщин и 75 мг для мужчин.

Цинк уменьшает укорочение теломер в фибробластах кожи, притормаживая ее старения. Состояние кожи является маркером статуса теломеров, что отражает биологический возраст людини.В детстве клетки кожи делятся очень быстро, а с возрастом скорость деления притормаживается. Лучше биологический возраст оценивать по состоянию кожи кистей рук.

Аскорбиновая кислота снижает скорость укорочения теломер в клетках сосудистого эндотелия и стимулирует активность теломеразы.

Витамин Е способен восстанавливать длину теломер в фибробластах.

Стрессы и инфекции провоцируют укорочение теломер, так как провоцируют воспалительный компонент и выработки свободных радикалов. В данном случае рационально применение витамина Д и омега (3-6-9) ненасыщенных жирных кислот. Витамин Д модулирует количество тепла, генерируемого иммунной системой в ответ на воспаление.

При дефиците витамина Д существует угроза перегрева организма, синтез большого количества свободных радикалов и поражения теломеров. Способность переносить стресс и инфекционные заболевания во многом зависит от уровня витамина Д в организме.

В исследовании с участием 2100 близнецов женского пола в возрасте 19-79 лет ученые продемонстрировали, что высокие уровни витамина Д ассоциируются с более длинными теломерами. Разница между уровнями витамина Д и соответственно найдовшими- короткими теломерами отвечала 5 годам жизни.

Это исследование перекликается с новым исследованием специалистов Львовского государственного университета им. Галицкого по корреляции дефицита витамина Д и возраста женщин. Было обследовано 239 пациенток, из которых 40,2% составляли женщины в перименопаузе. В 74,8% из них был обнаружен дефицит витамина Д.

Еще одно исследование показывает, что употребление взрослым человеком с избыточной массой тела 2000 МЕ витамина Д в сутки стимулирует активность теломеразы и способствует восстановлению длины теломеров, несмотря на метаболический стресс.

Также недостаток витамина Д связывают с повышенным риском злокачественных новообразований.

Существует много пищевых добавок, подавляет активность воспалительного сигнального механизма, опосредованного ядерным фактором каппа-би (NF-kappaB).

Экспериментально доказано положительное влияние на состояние хромосом из-за запуска этого противовоспалительного механизма таких природных соединений, как кверцетин, катехины зеленого чая, куркумина и резвератрола.

Подобные соединения содержатся также во фруктах, овощах, орехах.

Куркумин, который придает яркого желтого цвета приправе карри, уже хорошо изучен. Он может стимулировать восстановление повреждений ДНК, а также в некоторых случай предупреждать развитие рака.

Резвератрол из косточек винограда направления активирует ген sirtuin 1 (sirt 1) и повышает синтез белка сиртуинов-1. Функция этого белка состоит в «настройке» систем организма на работу в «режиме экономии», что важно для выживания в условиях недостатка питательных веществ.

Таким образом резвератрол положительно влияет на состояние теломеров, особенно при отсутствии переедания.

На сегодняшний день очевидно, что короткие теломеры являются отражением низкого уровня способности систем клеток к восстановлению повреждений ДНК, в том числе теломеров, что коррелирует с повышенным риском рака и сердечно-сосудистых патологий.

В рамках одного из исследований с участием 662 добровольцев от детского возраста до 38 лет регулярно оценивали содержание в крови липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), известных как «хороший холестерин». Наиболее высокие уровни ЛПВП отвечали более длинные теломеры. Исследователи считают, что причина заключается в менее выраженном накоплении свободно-радикальных и воспалительных повреждающих факторов.

Интересно, что одним из способов удлинения теломер является медитация. По данным ученых калифорнийского университета люди, которые ежедневно медитируют, имеют высшее теломеразну активность, восстанавливает теломеры. После 3-месячного курса медитации уровень теломеразы был на 30% выше.

Резюме

Тема теломеров репродуктологов наталкивает на поиск средств при истощении овариального резерва в первую очередь в возрастных женщин.

Сбалансированный образ жизни, избегание стрессов, употребление качественных продуктов питания и препаратов с антиоксидатной активностью, а также активаторов теломеразы в комплексе дают возможность иметь генетически родного ребенка тем женщинам, которые не соглашаются на программу донации ооцитов.

Не забываем, что основным постулатом медицины является «Не навреди!», Беременность любой ценой не нужна ни медикам, ни пациентам. Основной целью является рождение здорового ребенка при сохранении здоровья матери.

в социальных сетях

Источник: https://znaxar.info/populyarno-o-slozhnom-telomery-i-molodost-organizma/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.