Теломеры и теломераза

Теломеры и теломераза Красота

Теория старения – одно из основных направлений современных медицинских исследований. В XX веке генетики выдвинули гипотезу, что потеря способности клеток к делению связана с функцией теломеров – концевых участков хромосом, которые сокращаются с каждым удвоением ДНК.

Эффект теломер

Теломеры – это нуклеотидные колпачки, которые располагаются на концевых участках хромосом. Первые предположения об их биологической роли и строении были сделаны еще в первой половине прошлого века, а сам термин был предложен в 1932 году.

В 1961 году биолог Л. Хейфлик установил, что клетки организма способны делиться ограниченное количество раз. Спустя 40-50 делений они достигали состояния, когда они становились способны только к выживанию, но не дальнейшему делению. Максимальное количество возможных делений или предел Хейфлика неразрывно связан с длиной теломер.

Таким образом, их основной эффект состоит в регуляции числа делений клетки. Поскольку фермент полимераза, участвующий в удвоении (репликации) ДНК, не способен полностью скопировать цепочку при отсутствии первичного нуклеотидного фрагмента (праймера), при каждом цикле деления клетки длина теломер уменьшается. Когда колпачки достигают критической длины, клетка подвергается естественному разрушению – апоптозу.

что такое теломеры

Функции теломер в организме человека

Помимо регуляции длительности жизни клеток, теломерные колпачки выполняют целый ряд важных функций:

  • сцепляют части хромосомы между собой и фиксируют их на ядерном матриксе;
  • стабилизируют положение разорванных концов генных структур;
  • предупреждают неполную репликацию важных частей ДНК-цепи;
  • влияет на активность генов, расположенных вблизи концов хроматид (по мере укорочения эффект генной супрессии снижается).

Теломеры и теломераза

Строение

В состав теломер входят короткие нуклеотидные повторы, которые формируют специальную линейно-хромосомную ДНК. Эти последовательности являются достаточно консервативными: характерный для людей набор аминокислот (ТТАГГГ) наблюдается также и у других позвоночных. Строение теломер насекомых отличается отсутствием одного гуанинового остатка (Г), а растений – наличием дополнительного тиаминового (Т).

При каждой репликации нуклеотидной цепи длина колпачков сокращается на 50-60 повторов. Восстановление длины теломер возможно только при наличии специального фермента – теломеразы.

теломераза

Теломераза

Большинство клеток организма (соматических клеток) делится с низкой скоростью, поэтому не требует регулярного восстановления концевых участков хромосом. Однако в органах, где обновление ткани происходит стремительно (например, в костном мозге), обратное удлинение теломер является строгой необходимостью. За этот процесс отвечает теломераза.

Фермент теломераза был открыт еще в 1984 году, однако доказательства его влияния на процессы репликации ДНК были опубликованы только в 2009 году. Авторы исследования Э. Блэкберн, К. Грейдер и Д. Шостак стали лауреатами Нобелевской премии по медицине.

Теломераза, функционируя как обратная транскриптаза, при каждом делении клетки добавляет к теломерам повторяющиеся последовательности из 6 нуклеотидов. В состав фермента входят белок, запускающий процесс репликации, и РНК, выступающая шаблоном, по которому можно наращивать недостающие повторы.

Согласно научным данным, короткие теломеры и низкая активность восстанавливающего фермента ассоциирована с такими болезнями, как:

  • атеросклероз
  • деменция;
  • дегенерация сетчатки;
  • болезни Альцгеймера и Паркинсона;
  • бронхиальная астма;
  • диабет;
  • остеопороз, артроз, артрит;
  • некоторые типы рака легких, почек, мочевого пузыря, шеи и мозга.

telomeraza

 

Теломеры: рекомендации ученых по омоложению организма

Теория клеточного старения включает несколько основных концепций. Часть исследований направлена на поиск новых методов и средств для стимуляции выработки теломеразы, а другая часть – на исследование наследственных факторов, последствий недостатка или избытка фермента.

Достижением последних лет стали выводы израильских ученых, которым удалось доказать благотворное влияние кислородной терапии на восстановление теломер. В ходе исследования 35 добровольцев возрастом от 65 лет ежедневно дышали чистым кислородом в барокамере. Сеансы продолжались в течение 1,5 часов 5 дней в неделю на протяжении 3 месяцев.

Гипербарическая оксигенация позволила удлинить теломеры на 20% и существенно снизить процент увядающих клеток. Эффект самоомоложения в барокамере связывают с повышением растворимости кислорода в тканях в условиях низкого давления.

Полученные результаты могут помочь в лечении от таких патологий, как болезни Паркинсона и Альцгеймера, апластическая анемия и др.

Испанские и американские исследователи опробовали также метод внедрения гена теломеразы в клетки с помощью ослабленных вирусов. Генная терапия является более сложным, но точным методом активации фермента.

Как удлинить теломеры

Чтобы понять, как замедлить процесс увядания клеток, необходимо понимать, что такое теломеры в организме человека, и что может повлиять на их длину. Согласно выводам биологов и генетиков, скорость сокращения колпачков зависит от следующих факторов:

  • наследственности (генетических особенностей теломеразы и др.);
  • гормонального баланса матери во время беременности, грудного вскармливания;
  • количества солнечной радиации (места проживания, посещения солярия и др.);
  • частоты беременностей и родов (у многодетных женщин концевые участки хромосом имеют большую длину, чем у других людей);
  • питания (концентрации витаминов и антиоксидантов, количества канцерогенов, общей калорийности меню), употребления сахаросодержащих напитков;
  • содержания триглицеридов в крови;
  • воздействия агрессивных химических реагентов;
  • воспалительных процессов в организме;
  • стрессогенности обстановки, социального статуса.

При частом делении клеток и низкой активности теломеразы фаза увядания наступает быстрее. С  помощью изменения условий жизни возможно замедлить дальнейшее укорочение колпачков и стимулировать действие фермента.

Для этого необходимо:

  • сократить калорийность питания до физиологической нормы;
  • отказаться от длительного пребывания на солнце;
  • уменьшить потребление фастфуда, блюд промышленной переработки и подсластителей;
  • обеспечить здоровый сон и регулярную физическую активность;
  • увеличить потребление каротиноидов, витамина Е, витамина Д, антоцианов и аскорбиновой кислоты.

Медикаментозная стимуляция выработки теломеразы допускается только при тяжелых патологиях, связанных с нарушениями деления клеток.

Другие аспекты действия теломеразы

Биология теломеразы не ограничивается только воздействием на процессы старения или омоложения. Этот фермент влияет на предельное количество делений, на которое способна клетка, что обуславливает опасения медиков о перспективах терапии для развития онкологических заболеваний.

Поскольку клетки, в которых функционирует теломераза, бессмертны и не подвержены апоптозу, они являются потенциальной причиной злокачественных опухолей. С другой стороны, некоторые виды рака (например, лейкемия) могут быть вызваны недостаточной активностью теломеразы.

Для выявления мутаций в гене TERT, который кодирует белок фермента, применяют генетический анализ. Результат теста является важным прогностическим признаком при хроническом гепатите В, раковых заболеваниях и подозрении на синдром кошачьего крика.

В каких продуктах содержится теломераза

Теломераза содержится только в клетках организма. Однако некоторые продукты питания могут стимулировать его активацию в соматических клетках. Согласно результатам исследований, замедлить старение клеток могут следующие продукты:

  • говяжья печень;
  • устрицы;
  • отруби;
  • семена кунжута, тыквы и подсолнечника, орехи;
  • чечевица, нут;
  • гречневая и овсяная крупа;
  • яйца;
  • твердый нежирный сыр;
  • ягоды красного, черного, синего и фиолетового цвета;
  • цитрусовые;
  • зеленые овощи.

Для стимуляции выработки теломеразы необходимо потреблять достаточно цинка, магния, фолиевой кислоты, витамина А и омега-кислот.

ТА-65: активатор теломеразы

Препарат ТА-65 содержит экстракт корня астрагала, который является наиболее эффективным природным активатором теломеразы, обнаруженным на данный момент. Обеспечить бессмертие или восстановить изношенный орган с его помощью невозможно, поскольку действие активатора является неизбирательным. Однако прием экстракта этого растения при болезнях, ассоциированных с преждевременным клеточным старением, может замедлить их развитие.

Стоимость оригинального препарата достигает 60-65 тыс. руб. за упаковку. В аптеках можно найти более доступные аналоги на основе экстракта астрагала, который применяется в качестве иммуномодулятора и источника антиоксидантов.

Влияние активаторов фермента на работу ЖКТ, ЦНС, кроветворной и иммунной систем обусловлено продлением ресурса деления клеток. То, что удлиняет теломеры, увеличивает количество возможных репликаций. Это позволяет замедлить дегенерацию быстро обновляющихся тканей и стимулировать выработку клеток костного мозга.

Вопрос эксперту
Что такое теломеры в организме человека?
Теломеры – это небольшие участки цепи хромосом, которые выполняют защитную, регулирующую и стабилизирующую функцию.
Почему теломеры укорачиваются?
Сокращение длины хромосомных колпачков происходит при делении клетки, поскольку цепочка ДНК неспособна к полному удвоению в цикле. Этот механизм считается одним из природных регуляторов процесса старения. Восстановление длины теломер возможно при помощи специфичного фермента – теломеразы.
Где содержится теломераза?
Этот фермент содержится в эмбриональных, стволовых, раковых и некоторых соматических клетках. Чем чаще делится единица, тем выше активность теломеразы.
Как измерить теломеры?
Длину теломер измеряют с помощью генетического теста. Его результат имеет важное значение для диагностики неспецифических предраковых состояний.
Какова средняя длина теломер у человека?
Средний размер концевых участков у детей составляет 15-20 тыс. нуклеотидных повторов, у людей среднего возраста – 8-10 тыс., а у пожилых людей – 5-7 тыс.

 

Пять советов, как удлинить теломеры

Чтобы восстановить длину концевых участков хромосом, необходимо:

  1. употреблять продукты, активирующие теломеразу
  2. вести здоровый образ жизни
  3. регулировать количество пищи
  4. повысить долю фруктов и овощей в рационе.
  5. Для удлинения колпачков важно съедать достаточно витамина Д.

Длина теломер и продолжительность жизни не связаны прямой зависимостью, поэтому определить состояние организма лишь по этому признаку невозможно. Старение соматических клеток связано, прежде всего, с активностью теломеразы, которую можно повысить с помощью здорового образа жизни, умеренного питания и физической активности.

Олеся Елисеева
Олеся Елисеева

Получи КОНСУЛЬТАЦИЮ по своей ситуации от автора сайта.
Присылай вопрос на vopros@zhenskaya-dusha.ru

Оцените автора
Добавить комментарий

Adblock
detector