Jedna zaujímavá oblasť výskumu dlhovekosti sa zameriava na teloméry, ktoré sú "koncami" na koncoch našich chromozómov a sú tvorené sekvenciami nekódujúcej DNA. Telomeres zohrávajú rozhodujúcu úlohu v ľudskom zdraví a vedci, ktorí ich objavili, získali v roku 2009 Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu.
Keď sa bunky chystajú rozdeliť, DNA sa musí replikovať.
Enzýmy, ktoré vykonávajú proces replikácie, začínajú blokovaním na konci chromozómu. Časť chromozómu, ku ktorému sa replikačné mechanizmy pripájajú, nemôže byť kopírovaná, preto pri každom rozdelení buniek by sa teoreticky chromozóm kratší. Skrátenie telomerov je indikátorom starnutia buniek. Telomere sú segmenty DNA na koncoch chromozómov, ktoré poskytujú priestor na pripojenie replikačného mechanizmu tak, aby sa DNA vlákno mohlo kopírovať ako celok. Na to, aby sa uskutočnila iná replikácia, musí zostať dostatok telomerov, aby sa vytvorilo miesto pre napojenie replikačných enzýmov, aby nedošlo k poškodeniu párov báz kódujúcich gén a aby bolo možné ich kopírovať. Ak sa telomér stane príliš krátkym, replikácia DNA je ohrozená a bunka sa nedá rozdeliť. Bunky majú vlastné mechanizmy na udržanie telomerov. Enzým telomeráza rekonštruuje teloméry, aby kompenzoval skrátenie, ku ktorému dochádza pri každom rozdelení buniek.
Starnutie buniek vedie k bunkovej senescencii
Starnutie buniek, ktoré zahŕňa skrátenie telomerov a poškodenie DNA, nakoniec vedie k senescencii, stavu bunkového zastavenia rastu. Táto bunka je stále nažive, ale nie je zdravá a nie je schopná rozdeliť. Keď sa stále viac buniek v tkanive stáva senestrovaním, v podstate tkanivo starne, jeho funkcia sa stáva kompromitáciou.
Senzentné bunky nie sú schopné vykonávať normálne bunkové procesy, zhoršujú schopnosť tkaniva opraviť poškodenie a vylučujú faktory, ktoré negatívne ovplyvňujú funkciu susedných buniek a podporujú vývoj rakoviny.
Kratšie Telomere sú spojené s chorobou
Dĺžka telomerov a aktivita telomerázy sa môžu merať v ľudských bielych krvinkách a to umožnilo výskumníkom vyšetriť faktory a chorobné stavy s väzbami na tieto bunkové markery starnutia.
V štúdiách u ľudí sa kratšia dĺžka telomerov alebo nižšia aktivita telomerázy spájala s množstvom chronických ochorení, ktoré možno predísť, vrátane hypertenzie, kardiovaskulárneho ochorenia, inzulínovej rezistencie, cukrovky typu 2, depresie, osteoporózy a obezity.
Faktory stravovania a životného štýlu ovplyvňujú dĺžku telomér
Dĺžka telomerov a aktivita telomerázy sú ovplyvnené genetickými aj environmentálnymi vplyvmi, vrátane výberu stravy a životného štýlu. Vyššie úrovne konzumácie zeleniny a ovocia, príjem vlákniny, príjem vitamínov a minerálov a cvičenie sú faktory spojené s dlhšími telomerami a vyššou aktivitou telomerázy. Zachovanie telomere sa javí ako jeden z mnohých mechanizmov, ktorými tieto zdravé životné štýly podporujú dlhovekosť.
zdroj:
Burton DG, Krizhanovsky V. Fyziologické a patologické dôsledky bunkového starnutia. Cell Mol. Life Sci. 2014, 71: 4373-4386.
Cassidy A, De Vivo I, Liu Y a kol. Združenia medzi diétou, faktormi životného štýlu a dĺžkou telomerov u žien. Am J Clin Nutr 2010, 91: 1273-1280.
Deng W, Cheung ST, Tsao SW a kol. Telomerázová aktivita a jej súvislosť s psychologickým stresom, duševnými poruchami, faktormi životného štýlu a intervenciami: Systematický prehľad. Psychoneuroendocrinology 2016, 64: 150-163.
Účinok komplexných zmien životného štýlu na aktivitu telomerázy a dĺžku telomerov u mužov s preukázanou biopsiou s nízkym rizikom rakoviny prostaty: 5-ročné sledovanie opisnej pilotnej štúdie.
Marcon F, Siniscalchi E, Crebelli R a kol. Skrátenie telomér súvisiace s diétou a stabilita chromozómov. Mutagenesis 2012, 27: 49-57.