Jedno zanimljivo područje istraživanja dugovječnosti odnosi se na telomere, koji su "vrhovi" na krajevima naših kromosoma, sastavljeni od sekvenci ne-kodiranja DNA. Telomeri igraju ključnu ulogu u ljudskom zdravlju, a znanstvenici koji su ih otkrili dobili su Nobelovu nagradu u fiziologiji ili medicini 2009. godine.
Kada stanice namjeravaju podijeliti, DNA mora biti replicirano.
Enzimi koji obavljaju replikacijski proces započinju blokiranjem do kraja kromosoma. Dio kromosoma na koji se pridaje strojevi za replikaciju ne može se kopirati, tako da bi svaki odjeljak stanica, kromosom, teoretski postao kraći. Skraćivanje telomera je pokazatelj staničnog starenja. Telomeri su DNA segmenti na krajevima kromosoma koji osiguravaju mjesto za replikacijsku mehanizaciju da se prikažu, tako da DNA lanac može se kopirati u cijelosti. Da bi se izvršila druga replikacija, mora postojati dovoljno telomera kako bi se osigurala mjesta za povezivanje enzima replikacije, čuvajući gene baze koji kodiraju gene koji su netaknuti i dostupni za kopiranje. Ako telomer postaje prekratak, replikacija DNA ugrožena je, a stanica se ne može podijeliti. Stanice imaju svojstvene mehanizme za održavanje telomera. Telomeraze enzima obnavljaju telomere, kako bi nadoknadili skraćivanje koje se javlja sa svakom odjeljkom stanica.
Stanični starenje vodi do stanične sinteze
Stanično starenje, koje uključuje skraćivanje telomera i oštećenje DNA, posljedično dovodi do starenja, stanja staničnog rasta. Stanica je još uvijek živa, ali nije zdrava i nije sposobna podijeliti. Kako sve više i više stanica u tkivu postaju prividne, bitno je da je tkivo starenje, njegova funkcija postaje ugrožena.
Mrežne stanice nisu u stanju provesti normalne stanične procese, narušavaju sposobnost tkiva da popravljaju oštećenja i izlučuju čimbenike koji negativno utječu na funkciju susjednih stanica i potiču razvoj raka.
Kraći telomeri povezani su s bolesti
Duljina telomera i aktivnost telomeraze mogu se mjeriti u ljudskim bijelim krvnim stanicama, a to je omogućilo istraživačima da istraže čimbenike i stanja bolesti povezanih s tim markerima staničnog starenja.
U humanim studijama kraća duljina telomera ili niža aktivnost telomeraze povezana je s brojnim kroničnim, prevencijskim bolestima, uključujući hipertenziju, kardiovaskularnu bolest, otpornost na inzulin, dijabetes tipa 2, depresiju, osteoporozu i pretilost.
Dijeta i životni čimbenici utječu na dužinu telomera
Duljina telomera i aktivnost telomeraze utječu i na genetske i okolišne utjecaje, uključujući prehranu i način života. Veće razine konzumacije povrća i voća, unosa vlakana, unosa vitamina i minerala, te vježbe su čimbenici povezani s dužim telomerama i veću aktivnost telomeraze. Održavanje telomera čini se da je jedan od mnogih mehanizama kojima ti zdravi način života ponašanja promiču dugovječnost.
izvori:
Burton DG, Krizhanovsky V. Fiziološke i patološke posljedice staničnog starenja. Cell Mol Life Sci 2014, 71: 4373-4386.
Cassidy A, De Vivo I, Liu Y, et al. Udruge između prehrane, faktora životnog stila i duljine telomera kod žena. Am J Clin Nutr 2010, 91: 1273-1280.
Deng W, Cheung ST, Tsao SW, i sur. Djelovanje telomeraze i njegova povezanost s psihološkim stresom, mentalnim poremećajima, faktorima života i intervencijama: Sustavni pregled. Psychoneuroendocrinology 2016, 64: 150-163.
Utjecaj sveobuhvatnih promjena načina života na aktivnost telomeraze i duljinu telomera kod muškaraca s biopsijom dokazanim niskorizičnim karcinomom prostate: 5-godišnje praćenje opisne pilot studije.
Marcon F, Siniscalchi E, Crebelli R., et al. Skraćivanje telomera povezano s prehranom i stabilnost kromosoma. Mutagenesis 2012, 27: 49-57.