Как замедлить старение

Удлинение

В среднем клетка делится от 50 до 70 раз до гибели клетки. По мере деления клетки теломеры на конце хромосомы становятся меньше. Предел Хейфлика является теоретическим ограничением на количество раз клетка может разделить до тех пор , пока теломер становится настолько коротким , что деление ингибируется и клетка входит старение.

Феномен ограниченного клеточного деления был впервые обнаружен Леонардом Хейфликом и теперь называется пределом Хейфлика . Значительные открытия были впоследствии сделаны группой ученых, организованной в Geron Corporation основателем Geron Майклом Д. Вестом , которые связали сокращение теломер с пределом Хейфлика. Клонирование каталитического компонента теломеразы позволило провести эксперименты, чтобы проверить, способна ли экспрессия теломеразы на уровнях, достаточных для предотвращения укорочения теломер, иммортализовать клетки человека. В публикации 1998 г. в журнале Science было продемонстрировано, что теломераза способна увеличивать продолжительность жизни клеток, и теперь она признана способной увековечивать соматические клетки человека.

Становится очевидным, что обращение вспять укорочения теломер посредством временной активации теломеразы может быть мощным средством замедления старения. Причина того, что это продлит жизнь человека, состоит в том, что это расширит предел Хейфлика. Было предложено три пути обращения вспять укорачивания теломер: лекарства, генная терапия или подавление метаболизма, так называемое оцепенение / гибернация . До сих пор эти идеи не были доказаны на людях, но было продемонстрировано, что укорочение теломер обращается в спячку, а старение замедляется (Turbill, et al. 2012 и 2013), и что гибернация продлевает продолжительность жизни (Lyman et al. 1981). ). Также было продемонстрировано, что расширение теломер успешно обращает вспять некоторые признаки старения у лабораторных мышей и нематодных червей Caenorhabditis elegans . Была выдвинута гипотеза, что более длинные теломеры и особенно активация теломеразы могут вызывать увеличение рака (например, Weinstein and Ciszek, 2002). Однако более длинные теломеры также могут защищать от рака, потому что короткие теломеры связаны с раком. Также было высказано предположение, что более длинные теломеры могут вызывать повышенное потребление энергии.

Методы удлинения теломер могут быть полезны для тканевой инженерии , потому что они могут позволить культивировать здоровые, доброкачественные клетки млекопитающих в количествах, достаточно больших, чтобы быть инженерными материалами для биомедицинского ремонта.

Два исследования морских птиц -долгожителей демонстрируют, что роль теломер еще далека от понимания. В 2003 году ученые наблюдали, что теломеры буревестника Лича ( Oceanodroma leucorhoa ), похоже, удлиняются с хронологическим возрастом, что стало первым наблюдаемым примером такого поведения теломер. В 2006 году Juola et al. сообщили, что у другого неродственного долгоживущего вида морских птиц, большого фрегата ( Fregata minor ), длина теломер действительно уменьшалась, по крайней мере, до c. 40 лет (то есть, вероятно, в течение всей продолжительности жизни), но скорость уменьшения значительно замедлялась с увеличением возраста, и скорость уменьшения длины теломер сильно различалась между отдельными птицами. Они пришли к выводу, что у этого вида (и, вероятно, у фрегатов и их родственников в целом) длина теломер не может использоваться для достаточно точного определения возраста птицы. Таким образом, кажется, что существует гораздо больше вариаций в поведении длины теломер, чем первоначально предполагалось.

Кроме того, Gomes et al. при исследовании сравнительной биологии теломер млекопитающих обнаружили, что длина теломер у разных видов млекопитающих коррелирует скорее обратно, чем напрямую, с продолжительностью жизни, и они пришли к выводу, что вклад длины теломер в продолжительность жизни остается спорным. Харрис и др. нашли мало доказательств того, что у людей длина теломер является важным биомаркером нормального старения в отношении важных когнитивных и физических способностей. Гилли и Блэкберн проверили, вызвано ли клеточное старение в парамеции укорочением теломер, и обнаружили, что теломеры не укорачиваются во время старения.

Последовательности

Некоторые известные нуклеотидные последовательности теломер
Группа Организм Теломерный повтор (от 5 футов до 3 футов к концу)
Позвоночные Человек , мышь , Xenopus TTAGGG
Нитчатые грибы Neurospora crassa TTAGGG
Формы для слизи Physarum , Didymium TTAGGG
Диктиостелиум AG (1-8)
Кинетопластидные простейшие Трипаносома , Критидия TTAGGG
Инфузорные простейшие Тетрахимена , Глаукома ТТГГГГ
Парамеций ТТГГГ (Т / Г)
Oxytricha , Stylonychia , Euplotes TTTTGGGG
Apicomplexan простейшие Плазмодий TTAGGG (Т / К)
Высшие растения Arabidopsis thaliana TTTAGGG
Cestrum elegans TTTTTTAGGG
Allium CTCGGTTATGGG
Зеленые водоросли Хламидомонада TTTTAGGG
Насекомые Bombyx mori TTAGG
Круглые черви Аскарида люмбрикоидная TTAGGC
Делящиеся дрожжи Schizosaccharomyces pombe TTAC (A) (C) G (1-8)
Бутоновые дрожжи Saccharomyces cerevisiae TGTGGGTGTGGTG (из матрицы РНК) или G (2-3) (TG) (1-6) T (консенсус)
Saccharomyces castellii TCTGGGTG
Candida glabrata GGGGTCTGGGTGCTG
грибковые микроорганизмы албиканс GGTGTACGGATGTCTAACTTCTT
Candida tropicalis GGTGTA [C / A] GGATGTCACGATCATT
Candida maltosa GGTGTACGGATGCAGACTCGCTT
Candida guillermondii GGTGTAC
Candida pseudotropicalis GGTGTACGGATTTGATTAGTTATGT
Kluyveromyces lactis GGTGTACGGATTTGATTAGGTATGT

Исследования риска заболеваний

Теломеры имеют решающее значение для поддержания целостности генома и могут быть факторами возрастных заболеваний. Исследования показали тесную связь между меньшей длиной теломер и повышенным риском некоторых хронических заболеваний, таких как диабет 2 типа, рак, сердечно-сосудистые заболевания и болезнь Альцгеймера. В процессе старения, когда длина теломер укорачивается, его функция по обеспечению защиты ДНК в наших хромосомах истощается, что приводит к старению клеток. Лабораторные исследования показывают, что дисфункция или укорочение теломер обычно возникает из-за клеточного старения и развития опухоли. Короткие теломеры могут привести к нестабильности генома, потере хромосом и образованию невзаимных транслокаций; а теломеры в опухолевых клетках и их предшественниках значительно короче, чем окружающие нормальные ткани.

Наблюдательные исследования обнаружили укороченные теломеры при многих типах экспериментального рака. Кроме того, было обнаружено, что у людей с раком теломеры лейкоцитов короче, чем у здоровых людей. Недавние мета-анализы показывают, что риск рака в 1,4–3,0 раза выше у людей с самыми короткими по сравнению с самыми длинными теломерами. Однако увеличение риска зависит от возраста, пола, типа опухоли и различий в факторах образа жизни.

Структура теломеразы человека

Молекулярный состав комплекса теломеразы человека был определен Скоттом Коэном и его командой в Детском медицинском исследовательском институте (Сидней, Австралия) и состоит из двух молекул, каждая из которых состоит из обратной транскриптазы теломеразы человека (TERT), теломеразной РНК (TR или TERC) и дискерин ( DKC1 ). Гены субъединиц теломеразы, к которым относятся TERT, TERC, DKC1 и TEP1, расположены на разных хромосомах. Ген TERT человека (hTERT) транслируется в белок из 1132 аминокислот . TERT полипептид , складывает с (и) несет TERC, а некодирующий РНК (451 нуклеотидов в длине). TERT имеет структуру «рукавицы», которая позволяет ему оборачиваться вокруг хромосомы и добавлять однонитевые теломерные повторы.

TERT — это обратная транскриптаза , представляющая собой класс ферментов, создающих одноцепочечную ДНК с использованием одноцепочечной РНК в качестве матрицы.

Изображение, показывающее, как теломераза постепенно удлиняет концы теломер.

Белок состоит из четырех консервативных доменов (РНК-связывающий домен (TRBD), пальцы, ладонь и большой палец), организованных в форму кольца «правая рука», которые имеют общие черты с ретровирусными обратными транскриптазами, вирусными РНК-репликазами и ДНК бактериофага B-семейства. полимеразы.

Белки TERT многих эукариот секвенированы.

Препарат ТА-65

Главным компонентом препарата является циклоастрогенол – вещество природного происхождения, содержащееся в корне перепончатого астрагала. Его способность активировать теламеразу была доказана ещё в 2009 году. Вещество было опробовано на мышах. В ходе экспериментов обнаружилось, что препарат возвращает молодость особям, избавляет от многих хронических заболеваний. Негативных побочных эффектов не было обнаружено.

Несмотря на это некоторые врачи рекомендуют воздержаться от покупки препарата, обосновывая это отсутствием длительных клинических испытаний на людях. Тем не менее, препарат поступил в продажу и уже имеет множество постоянных покупателей. Курс приема ТА-65 рассчитан на три месяца, после чего необходимо делать перерыв на несколько недель. В день принимают от 1 до 4 таблеток. Их назначение возможно лишь в специализированных клиниках, после выяснения биологического возраста. Стоимость колеблется в зависимости от страны и способа приобретения. Упаковка в 30 таблеток оценивается в 15-25 тысяч рублей, упаковка в 90 таблеток оценивается в 40-55 тысяч рублей.

Укорочение

Окислительное повреждение

Помимо проблемы конечной репликации, исследования in vitro показали, что теломеры накапливают повреждения из-за окислительного стресса и что повреждение ДНК, опосредованное окислительным стрессом, оказывает большое влияние на укорочение теломер in vivo . Существует множество способов, которыми окислительный стресс, опосредованный активными формами кислорода (АФК), может приводить к повреждению ДНК; однако, пока неясно, вызвана ли повышенная скорость теломер присущей им восприимчивостью или сниженной активностью систем репарации ДНК в этих областях. Несмотря на широкое согласие в выводах, были отмечены широко распространенные недостатки в измерениях и взятии проб; например, считается, что предполагаемая видовая и тканевая зависимость окислительного повреждения теломер недостаточно учтена. Популяционные исследования показали взаимосвязь между потреблением антиоксидантов и длиной теломер. В проекте исследования рака груди на Лонг-Айленде (LIBCSP) авторы обнаружили умеренное увеличение риска рака груди у женщин с самыми короткими теломерами и низким потреблением бета-каротина, витамина C или E. может взаимодействовать с другими механизмами повреждения ДНК, в частности с окислительным стрессом.

Ассоциация со старением

Укорочение теломер связано со старением, смертностью и заболеваниями, связанными со старением. Нормальное старение связано с укорочением теломер как у людей, так и у мышей, а исследования на генетически модифицированных моделях животных предполагают причинную связь между эрозией теломер и старением. Однако неизвестно, являются ли короткие теломеры просто признаком старения или они сами способствуют прогрессированию процесса старения.

Возраст отца играет роль в длине теломер ребенка, что имеет эволюционные последствия. Хотя теломеры лейкоцитов с возрастом укорачиваются, теломеры сперматозоидов с возрастом удлиняются. Предполагается, что более короткие теломеры вызывают более низкие энергетические затраты (из-за меньшей репликации), но также имеют связанные с иммунной системой и другие затраты, связанные со старением и болезнями, поэтому влияние возраста отца на длину теломер может быть адаптацией, увеличивающей шансы того, что ребенок будет соответствовать среде, в которой он родился.

Возможное влияние психологического стресса

Мета-анализ показал, что повышенный воспринимаемый психологический стресс был связан с небольшим уменьшением длины теломер, но эти ассоциации ослабляются до незначительной связи при учете предвзятости публикации . В литературе, посвященной теломерам как интегративным биомаркерам подверженности стрессу и невзгодам, преобладают перекрестные и корреляционные исследования, что затрудняет причинную интерпретацию. В обзоре 2020 года утверждается, что взаимосвязь между психосоциальным стрессом и длиной теломер наиболее сильна при стрессе, пережитом в утробе матери или в раннем возрасте.

Теломеры: можно ли сделать их бессмертными и остановить клеточное старение

Существуют ли способы обнулить счётчик делений клетки и остановить клеточное старение, а значит, и старение организма? В настоящее время учёные всего мира бьются над решением этого вопроса. И определённые сдвиги есть. Так, в 2009 году Нобелевский комитет присудил премию исследователям Калифорнийского университета Кэрол Грейдер, Элизабет Блэкберн и Джеку Шостаку за открытие ими в 1984 году фермента, обеспечивающего наращивание теломеры.  Новое органическое вещество белковой природы получило название теломераза. Частица -аза в конце слова указывает на принадлежность к ферментам.

Одиннадцатью годами ранее, в 1973 году, существование особого вещества, способного удлинять концевые участки хромосом, предположил советский биолог, специалист Института Биохимической физики РАН Алексей Матвеевич Оловников.

Теломераза присоединяется к концу ДНК, спрятанному под теломерой, и использует его в качестве стартовой точки для добавления пар нуклеотидов и наращивания концевых участков хромосомы.

К сожалению, активно функционирующий «молодильный» фермент обнаружен лишь в трёх типах клеток человеческого организма: половых, стволовых и раковых. Остальным типам клеток не повезло: ген теломеразы в них прекращает своё функционирование уже в эмбриональный период развития, как бы выключается, и клетка даже не подозревает о его существовании.

Однако наука не стоит на месте. Учёные нашли способ заставить работать омолаживающий клетки фермент и даже встроить его ген в любую клетку. Правда, по понятным причинам массовые эксперименты пока проводились лишь на животных. Заслуживают внимания результаты исследования, организованного в 2012 году специалистами Испанского национального центра по исследованию рака. Двум группам мышей – взрослым и старым – вводили вирус, активизирующий теломеразу. Это позволило значительно увеличить продолжительность их жизни: взрослых животных – на 24 %, старых – на 13 %.

Воодушевлённая такими результатами 44-летняя глава фармкомпании из США Элизабет Пэрриш повторила опыт на себе. Ей вкололи ослабленный аденоассоциированный вирус, в который был предварительно встроен ген теломеразы. Уже спустя 6 месяцев теломеры женщины удлинились на 9 %, что соответствует омоложению тканей на 20 лет.

МЕХАНИЗМЫ УКОРОЧЕНИЯ ТЕЛОМЕР

Теломерная ДНК чувствительна к естественной терминальной эрозии за счет различных процессов, включая механизм репликации линейной хромосомной ДНК, которая приводит к уменьшению длины теломер с каждым делением клеток , а также процессов, связанных с действием нуклеазы, репликации, рекомбинации ДНК и действием окислительного стресса. Несмотря на то что фермент теломераза способен противодействовать укорочению длины теломер, активность его обычно отсутствует в нормальных клетках взрослого человека. Когда длина теломер уменьшается до критического значения, это приводит к репликативному старению и гибели клеток . Генетическая предрасположенность к более длинным теломерам связана с повышенным риском развития рака .

В нескольких независимых исследованиях было показано, что уменьшение длины теломерной ДНК человека связано с широким спектром различных заболеваний и для нескольких возрастных групп больных, где можно прогнозировать будущие риски и исходы, включая смертность.

У пожилых людей происходит укорочение теломер во всех клетках крови, но скорость укорочения у всех разная. Изменение длины теломер с возрастом – нестабильный процесс, так, например, наиболее резкое уменьшение длины в лимфоцитах происходит в течение первого года жизни, затем этот процесс замедляется и приблизительно после 30 лет имеет постоянный уровень .

При некоторых генетических заболеваниях человека, таких как синдром Дауна, синдром Ди Джорджи, а также при врожденном дискератозе происходит раннее сокращение длины теломер, и это обусловлено несколькими мутациями в гене субъединицы hTERT теломеразы, которая стабилизирует длину теломер .

Имеются данные, где показана роль воздействия стресса и его влияние на быстрое укорочение теломер в клетках, и этот эффект зависел от продолжительности и интенсивности воздействия стресса . Повреждается хромосома, ДНК теломеры, а также уменьшается длина теломеры при оксидативном стрессе, независимо от причин, вызвавших стресс. Стаж курения напрямую влияет на степень укорочения теломер, так, чем стаж курения больше, тем сильнее происходит сокращение длины теломер в лимфоцитах .

Можно сказать, что изменение длины теломер связано с развитием сердечно-сосудистых (ССЗ) и инфекционных заболеваний . Риск смертности от ССЗ у больных с более короткими теломерами в лейкоцитах крови увеличен в 3 раза, а от инфекционных – в 8 раз . Такие же риски смертности отмечены при сахарном диабете 2 типа, что также связано с окислительным стрессом, который, в свою очередь, влияет на длину теломер клеток крови .

Бесспорно, ожирение влияет на длину теломер и может ускорить процесс старения. Имеется четкая связь между индексом массы тела (ИМТ) и длиной теломер лейкоцитов, которая варьируется в зависимости от возраста. Ожирение рассматривается как основной детерминант в регуляции старения жировой ткани наряду с метаболическими изменениями, такими как повышение провоспалительных цитокинов, развитие инсулинорезистентности, сахарный диабет 2 типа и ССЗ. По результатам исследования становится ясно, что ИМТ имеет значительную корреляцию с длиной теломер у пациентов моложе 60 лет.

Полезные продукты

Существуют продукты, которые стимулируют активность теломеразы. К ним относят следующее:

  • лосось;
  • авокадо;
  • яйца;
  • зеленый чай;
  • мясо;
  • бобовые;
  • голубика;
  • чеснок;
  • грейпфрут.

Чтобы уменьшить выраженность воспалительных изменений в организме и улучшить питание клеток, нужно употреблять продукты, которые содержат много цинка. К ним относят говяжью печень и устрицы. Также стоит есть продукты из пшеницы. Для сокращения влияния стрессовых факторов полезно употреблять магний. Он присутствует в зеленых овощах, бобовых, растительных маслах. Также вещество включает шоколад и цельнозерновые каши.

В качестве антиоксидантов стоит использовать витамин Е. Элемент присутствует в авокадо, орехах, растительных маслах

Немаловажное значение имеют омега-3 жирные кислоты. Данные вещества входят в состав морепродуктов

Помимо этого, стимуляции синтеза теломеразы способствуют виноград и чай благодаря наличию полифенолов. Обязательно стоит добавлять в пищу куркуму, которая оказывает противовоспалительный эффект.

Очень полезно употреблять пищу с витамином А. Это вещество присутствует в тыкве, моркови, томатах. Также оно содержится в шпинате, болгарском перце

Немаловажное значение имеет и витамин D. Данное вещество содержится в печени трески, селедке, сардинах

Указанные элементы благоприятно влияют на нервную систему и структуру костных тканей.

Чтобы предотвратить преждевременное старение, необходимо употреблять аминокислоты

Особенно важно делать это по вечерам. Это обусловлено активным делением клеток в ночное время

Благодаря этим особенностям пептиды могут восстанавливать пораженные теломеры. 5 раз в неделю на ужин следует употреблять белковую пищу. Если человек занимается спортом, белок должен присутствовать в ежедневном рационе. При этом ужинать необходимо за 3 часа до сна. Количество пищи вечером не должно превышать 2/3 порции обеда.

Таким образом, активность теломеразы можно увеличивать. Улучшение функционирования фермента и увеличение длины теломер связано с умеренной физической нагрузкой. Также этому способствуют витамины и полиненасыщенные кислоты, которые присутствуют в здоровой пище.

Врачи уверяют, что длина теломеров у людей, которые привыкли вести здоровый образ жизни, намного больше. Этого нельзя сказать о тех, кто употребляет много алкогольных напитков, курит, не контролирует свой вес и ведет недостаточно активный образ жизни. Стремительное уменьшение длины теломеров наблюдается под воздействием стрессовых факторов и вирусных инфекций.

Теломеры: какие факторы определяют их длину

Теломеры могут укорачиваться быстрее или медленнее. Исследования показали, какие факторы влияют на длину хромосомных наконечников.

  1. Стресс уменьшает размеры теломер (Элисса С. Эпель, Jue Lin, Frank H. Wilhelm и другие, 2006 г.).
  2. Различные недуги: ожирение (сокращает длину теломер на 240 пар нуклеотидов), резкие скачки веса из-за увлечения диетами (S. Kim, C. G. Parks, L. A. DeRoo и другие, 2009 г.), сахарный диабет, разрушение хрящевой ткани, гипертензия, ишемическая болезнь, инфекционные заболевания (в частности, заражение инфекцией Salmonella enteric), воспалительные процессы (например, язвенный колит).
  3. Некоторые модели мышления, отличающиеся повышенной озлобленностью, назойливыми мыслями о том, что людям нельзя доверять (L. Brydon, J. Lin, L. Butcher, M. Hamer и другие, 2012 г.), пессимизмом (A. O´Donovan, J. Lin, F. S. Dhabhar и другие), постоянным мысленным проговариванием своих проблем и подавлением нежелательных мыслей и эмоций (M. Alda, M. Puebla-Guedea, B. Rodero и другие, 2009 г.) ускоряют старение. У жизнерадостных людей теломеры длиннее. Причём, согласно исследованиям, эта разница может достигать 30 %.
  4. Социальный статус. Чем он ниже, тем концевые участки хромосом короче (исследователи под руководством профессора T. D. Spector из Отделения исследований близнецов и генетической эпидемиологии Больницы Святого Фомы, г. Лондон).
  5. Брак. Люди, не состоящие в браке и не имеющие постоянного партнёра, имеют теломеры меньших размеров. Правда, если брак сопряжён с регулярным семейным насилием, наконечники также будут короткими из-за влияния стресса (Элизабет Блэкберн).
  6. Физическая активность (специалисты Колорадского университета, 2010 г.). Теломеры у активных людей на 200 пар нуклеотидов длиннее, чем у тех, кто ведёт сидячий образ жизни.
  7. Курение. Одна пачка сигарет, выкуриваемая изо дня в день в течение года, укорачивает хромосомные наконечники на 5 пар нуклеотидов. Степень их повреждения соответствует 11 годам клеточного старения (A. R. Zota, B. L. Needham, E. H. Blackburn и другие, 1999–2002 гг.).
  8. Сладкая газированная вода. Ежедневное употребление 2 банок напитка ускоряет старение на 4,6 лет (C. W. Leung, B. A. Laraia, B. L. Needham, 2014 г.).
  9. Уровень липидов в крови. Чем их меньше, тем теломеры длиннее.
  10. Присутствие в организме большого количества свободных радикалов (Packer, Fuehr, 1977 г., Zglinicki и другие, 1995 г., Chen, Ames, 1994 г.).
  11. Скудный рацион питания. Дефицит омега-3 жирных кислот (R. Farzaneh-Far, J. Lin, E. S. Epel и другие, 2010 г.), минералов и витаминов в организме, особенно фолиевой кислоты, магния, цинка, витаминов С, Е, К, В6, В12, D укорачивает длину концевых участков хромосом на 5 % (это составляет 350 пар нуклеотидов). Аналогичным действием обладает употребление технологически переработанного мяса – копчёного, вяленого, солёного, а также колбас, сосисок, ветчины, солонины (J. A. Nettleton, A. Diez-Roux, N. S. Jenny и другие, 2008 г.).
  12. Грудное вскармливание. Дети, которые в первые 4-6 недель своей жизни питаются исключительно молоком матери, имеют теломеры на 5 % длиннее, чем у сверстников-искусственников (Wojcicki и другие, 2016 г.).
  13. Роды. Исследователи из Университета Джоржа Мэйсона (США) под руководством Анны Поллак установили: чем большее количество раз женщина рожала, тем короче защитные колпачки на её хромосомах. Рождение одного ребёнка сокращает длину теломер на 4,2 % (это равноценно 11 годам клеточного старения),  пятерых – на 12,7 %.
  14. Солнечные лучи. Теломеры открытых участков кожи значительно короче своих «коллег» с защищённых от ультрафиолета мест (Петра Букамп из Гейдельбергского центра исследования рака).
  15. Продолжительность сна. Чем дольше человек спит, тем длиннее защитные колпачки на его хромосомах. Минимальное время сна, согласно исследованиям, должно быть 7 часов (K. A. Lee, C. Gay, J. Humphreys и другие, 2014 г.).
  16. Некоторые компоненты краски и бытовой химии (S. Pavanello, A. C. Pesatori, L. Dioni и другие, 2010 г.).

Теломераза: как повысить уровень фермента?

Процесс старения, хоть и запускается в момент появления человека на свет, несколько десятилетий практически не отражается на самочувствии и внешности. Спасибо за это стоит сказать ферменту теломеразе, которого много в организме молодых людей: он поддерживает и чинит теломеры после каждого деления клетки. С возрастом количество теломеразы критически падает — вполовину уже к сорока годам, а дальше ещё стремительнее. Постепенно теломеры теряют способность восстанавливаться, укорачиваются после каждого цикла деления клетки, а организм сталкивается с возрастными изменениями.

Казалось бы, лекарством против старости могли бы стать инъекции или таблетки с теломеразой. Но, увы, эта идея не так хороша, как кажется. Избыточное количество теломеразы ассоциировано с перерождением клеток в раковые, что отменяет саму идею долгой счастливой жизни. Особое коварство состоит в том, что математически рассчитать здоровую дозу фермента, чтобы помочь клеткам стать бессмертными, невозможно. Несмотря на несколько успешных экспериментов на мышах, людям рассчитывать на уколы молодости в ближайшее время точно не приходится — слишком велики риски не то что не продлить жизнь, а сократить её. Зато учёные всего мира с оптимизмом смотрят на «домашние» способы поддерживать уровень теломеразы на уровне молодого человека, даже если в паспорте вам немного за.

  • Доказано, что теломераза активнее при высоком уровне эстрогена, что должно порадовать многодетных женщин. Количество этого гормона стабильно высоко при беременности, а матери с тремя детьми в среднем имеют более длинные теломеры, чем женщины того же возраста без детей или с единственным отпрыском.
  • Медитация и цигун увеличивают количество теломеразы. Механизм пока остается загадкой, но факт, так сказать, медицинский.
  • Выработку теломеразы стимулируют витамин D, омега-3-кислоты, коэнзим Q10, витамин С, ресвератрол и другие антиоксиданты. Так, содержание витамина D 100 мг на литр увеличивает длину теломер на 19%.
  • Уровень теломеразы выше у тех, кто не ленится 40 минут в день посвящать прогулкам в быстром темпе.


Irving Penn «Anemone Inra Blue» (2006)

Берегите теломеры

Однако учёные призывают не валить всё на наследственность. Неправильно полагать, что теломеры можно удлинить. Дело в том, что с течением времени они укорачиваются у всех. Но вот скорость этого процесса зависит от образа жизни человека. Скажем даже более прямо: некоторые рутинные действия настолько эффективны для сохранения теломер, что могут отменить неблагоприятные наследственные факторы. И наоборот, банальное курение сокращает их длину быстрее, чем в среднем по популяции.

Исследования показывают, что теломеры вообще очень чувствительны к нарушениям золотых стандартов ЗОЖ. Они короче у тех, кто мало двигается, пьёт более четырех порций алкоголя в неделю и не жалует овощи и фрукты. Но если обобщить всю информацию, накопленную учёными к этому моменту, видно, что главный враг теломер, а значит, и вечной молодости — стресс в широком смысле этого слова. Метаанализ 109 исследований утверждает, что «предохранители» чувствительны к инфекциям, изматывающей физической активности, хроническому нервному перенапряжению и окислительному стрессу. Такой, например, бывает при рационе, богатом сахаром и бедном антиоксидантами.

Главный враг теломер, а значит, и вечной молодости — стресс в широком смысле этого слова.

Но самые впечатляющие данные обнародовали коллеги уже упомянутой Элизабет Блэкберн. Женщины, вынужденные ухаживать за тяжело больными детьми, теряют теломеры с рекордной скоростью. Однако даже такие плохие новости имеют светлую сторону. Обнаружилось, что те матери, которые относились к ситуации как к решаемой проблеме, имели лучшие показатели здоровья. То есть набивший оскомину совет «мыслите позитивно» совсем не плох: продуктивное отношение к жизненным невзгодам помогает сохранить молодость.


Irving Penn «Rose Blue Moon» (1970)

Кислород натравили на теломерную ДНК

Таким образом ученые подтвердили, что он вызывает укорочение хромосом и старение клеток

Полина Лосева, «Чердак»

Одной из главных причин клеточного старения считается потеря концевых участков хромосом – теломер. Это может происходить по множеству причин, в том числе и под действием активных форм кислорода при окислительном стрессе. Поскольку этот процесс развивается по всей клетке одновременно, сложно понять, в какой степени он влияет именно на теломеры. Исследователи из Питтсбурга разработали способ прицельно атаковать концы хромосом свободными радикалами. По итогам длительной атаки теломеры в клетках начали «портиться», хромосомы – слипаться друг с другом, а попытки клеток размножиться закончились гибелью.

Статья Fouquerel et al. Targeted and Persistent 8-Oxoguanine Base Damage at Telomeres Promotes Telomere Loss and Crisis опубликована в журнале Molecular Cell.

Теломеры – это участки на концах хромосом, состоящие из множества «бессмысленных» повторов. Основная их роль – оберегать «значимые» части ДНК, несущие генетическую информацию. В частности, при делении клетки хромосомы неизбежно укорачиваются, в силу того что их концы невозможно полностью скопировать. Теломеры берут удар на себя и теряют каждый раз несколько повторов из своего набора. Благодаря этому основная ДНК остается нетронутой.

Когда теломеры становятся предельно короткими, клетка перестает делиться. Этот феномен называют репликативным старением. В нем задействован комплекс белков шелтеринов. В норме они связаны с теломерной ДНК, но по мере того, как она становится короче, им не хватает места, теломеры выходят в цитоплазму клетки и блокируют ее размножение.

В то же время теломеры могут исчезать не только в процессе деления клетки. Считается, что к этому могут быть причастны и другие факторы, например окислительный стресс – накопление в клетке активных форм кислорода, которые разрушают клеточные макромолекулы. Однако выяснить, влияют ли они на теломеры напрямую или действуют через какие-то побочные механизмы, довольно сложно, ведь стресс развивается во всех частях клетки. Американские исследователи придумали способ «натравить» свободные радикалы непосредственно на теломеры.

Для этого они присоединили к одному из шелтеринов фоточувствительный краситель. Под действием света с определенной длиной волны краситель отделяет от себя молекулу синглетного кислорода. Но поскольку краситель был сконцентрирован рядом с теломерами, то при его активации окислительный стресс возникает не по всей клетке, а лишь в небольшом участке ядра.

Эту систему ученые протестировали на культуре опухолевых клеток HeLa. Оказалось, что под действием синглетного кислорода в теломерной ДНК возникло множество повреждений – в гуаниновых нуклеотидах появились лишние атомы кислорода. Разовая атака не сильно сказалась на жизни клеток: в них начали работать специальные ферменты, которые заменили поврежденные нуклеотиды.

Но если синглетный кислород действовал на клетки в течение долгого времени, то повреждений становилось настолько много, что клетка не справлялась с починкой теломер и удаляла проблемные участки. Теломеры становились короче и со временем исчезали. В результате концы хромосом «оголились» и слиплись друг с другом, образовав межхромосомные мостики.

При этом клетки не могли размножаться, а попытки поделиться на две части привели их к гибели. Таким образом окислительный стресс может напрямую ускорить старение ДНК и, следовательно, и всей клетки в целом.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru