Μια ενδιαφέρουσα περιοχή της έρευνας για τη μακροζωία επικεντρώνεται στα τελομερή, τα οποία είναι οι "άκρες" στα άκρα των χρωμοσωμάτων μας, που αποτελούνται από αλληλουχίες μη κωδικοποιητικού DNA. Τα Telomeres διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην ανθρώπινη υγεία και οι επιστήμονες που τους ανακάλυψαν κέρδισαν το Βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 2009.
Όταν τα κύτταρα πρόκειται να χωριστούν, το DNA πρέπει να αναπαραχθεί.
Τα ένζυμα που εκτελούν τη διαδικασία αντιγραφής ξεκινούν από το κλείδωμα μέχρι το τέλος του χρωμοσώματος. Το τμήμα του χρωμοσώματος στο οποίο συνδέεται ο μηχανισμός αναδιπλασιασμού δεν μπορεί να αντιγραφεί, επομένως με κάθε κυτταρική διαίρεση, το χρωμόσωμα θεωρητικά θα είναι μικρότερο. Η μείωση του Telomere είναι ένας δείκτης της γήρανσης του κυττάρου. Τα τελομερή είναι τα τμήματα ϋΝΑ στα άκρα των χρωμοσωμάτων που παρέχουν μια θέση για να επισυνάψουν τον μηχανισμό αναπαραγωγής έτσι ώστε ο κλώνος DNA να μπορεί να αντιγραφεί στο σύνολό του. Προκειμένου να λάβει χώρα ένας άλλος αναδιπλασιασμός, πρέπει να υπάρχει αρκετό από το τελομερές που αφήνεται για να δώσει μια θέση για να προσκολληθούν τα ένζυμα αντιγραφής, διατηρώντας τα ζεύγη βάσεων που κωδικοποιούν το γονίδιο άθικτα και διαθέσιμα προς αντιγραφή. Εάν το τελομερές γίνει πολύ μικρό, η αναπαραγωγή του DNA υποβαθμίζεται και το κύτταρο δεν μπορεί να χωριστεί. Τα κύτταρα έχουν εγγενείς μηχανισμούς για τη διατήρηση των τελομερών. Το ένζυμο τελομεράση ανοικοδομεί τα τελομερή, για να αντισταθμίσει τη βρασμό που εμφανίζεται σε κάθε κυτταρική διαίρεση.
Η κυτταρική γήρανση οδηγεί στην κυτταρική ηλικία
Η γήρανση των κυττάρων, η οποία περιλαμβάνει τη μείωση των τελομερών και τη βλάβη του DNA, τελικά καταλήγει σε γήρανση, κατάσταση συγκράτησης κυτταρικής ανάπτυξης. Το κύτταρο είναι ακόμα ζωντανό, αλλά δεν είναι υγιές και δεν μπορεί να χωριστεί. Καθώς όλο και περισσότερα κύτταρα σε έναν ιστό καθίστανται γηρασμένα, ουσιαστικά ο ιστός γερνάει, η λειτουργία του παραβιάζεται.
Τα κύτταρα Senescent δεν είναι σε θέση να διεξάγουν κανονικές κυτταρικές διεργασίες, να εξασθενίζουν την ικανότητα του ιστού να αποκαθιστά βλάβες και να εκκρίνουν παράγοντες που επηρεάζουν αρνητικά τη λειτουργία των γειτονικών κυττάρων και προάγουν την ανάπτυξη του καρκίνου.
Τα μικρότερα τελομερή συνδέονται με τη νόσο
Το μήκος των τελομερών και η δραστηριότητα της τελομεράσης μπορούν να μετρηθούν σε ανθρώπινα λευκά αιμοσφαίρια και αυτό έδωσε στους ερευνητές την ικανότητα να διερευνήσουν παράγοντες και καταστάσεις ασθενειών με δεσμούς με αυτούς τους δείκτες κυτταρικής γήρανσης.
Σε ανθρώπινες μελέτες, μικρότερο μήκος τελομερούς ή χαμηλότερη δραστικότητα τελομεράσης έχει συσχετιστεί με έναν αριθμό χρόνιων, προληπτικών ασθενειών, συμπεριλαμβανομένης υπέρτασης, καρδιαγγειακής νόσου, αντοχής στην ινσουλίνη, διαβήτη τύπου 2, κατάθλιψης, οστεοπόρωσης και παχυσαρκίας.
Οι παράγοντες διατροφής και τρόπου ζωής επηρεάζουν το μήκος του Telomer
Το μήκος του τελομερούς και η δραστηριότητα τελομεράσης επηρεάζονται τόσο από γενετικές όσο και από περιβαλλοντικές επιδράσεις, συμπεριλαμβανομένων των επιλογών διατροφής και τρόπου ζωής. Τα υψηλότερα επίπεδα κατανάλωσης λαχανικών και φρούτων, πρόσληψη ινών, πρόσληψη βιταμινών και ανόργανων συστατικών και άσκηση είναι παράγοντες που συνδέονται με μεγαλύτερα τελομερή και μεγαλύτερη δραστηριότητα τελομεράσης. Η διατήρηση των τελομερών φαίνεται να είναι ένας από τους πολλούς μηχανισμούς με τους οποίους αυτές οι υγιείς συμπεριφορές τρόπου ζωής προάγουν τη μακροζωία.
Πηγές:
Burton DG, Krizhanovsky V. Φυσιολογικές και παθολογικές συνέπειες της κυτταρικής γήρανσης. Cell Mol Life Sci 2014, 71: 4373-4386.
Cassidy Α, De Vivo Ι, Liu Υ, et αϊ. Συσχετισμοί μεταξύ της διατροφής, των παραγόντων του τρόπου ζωής και του αριθμού των τελομερών στις γυναίκες. Am J Clin Nutr 2010, 91: 1273-1280.
Deng W, Cheung ST, Tsao SW, et αϊ. Η δραστηριότητα της τελομεράσης και η σύνδεσή της με το ψυχολογικό στρες, τις ψυχικές διαταραχές, τους παράγοντες του τρόπου ζωής και τις παρεμβάσεις: Μια συστηματική ανασκόπηση. Psychoneuroendocrinology 2016, 64: 150-163.
Επίδραση των συνολικών αλλαγών του τρόπου ζωής στην ενεργότητα της τελομεράσης και στο μήκος των τελομερών σε άνδρες με αποδεδειγμένη βιοψία καρκίνο του προστάτη χαμηλού κινδύνου: 5ετής παρακολούθηση μιας περιγραφικής πιλοτικής μελέτης.
Marcon F, Siniscalchi Ε, Crebelli R, et αϊ. Διαταραχές που σχετίζονται με τη διατροφή και τη σταθερότητα χρωμοσωμάτων. Mutagenesis 2012, 27: 49-57.