Какво представляват теломерите и как въздействат върху възрастта?
Теломерите са „ шапките “, които защищават краищата на ДНК нишките от разрушение от клетката. Те се състоят от зони на повтарящи се ДНК последователности, комбинирани със характерни протеини в краищата на хромозомите – компактно навитите структури на ДНК и протеини вътре в клетките.
Теломерите играят роля в това какъв брой бързо стареят клетките, макар че тъкмо по какъв начин не е изцяло ясно. Организми без кръгови хромозоми – в това число хора, други животни, растения и даже едноклетъчни протисти – имат теломери. Теломерите работят като бариери, предотвратявайки разграждането и повреждането на ДНК.
Ако нашите кафези нямаха теломери, клетъчните машини „ щяха да сдъвчат краищата на хромозомите и да ги трансфорат в съществени гени “, споделя Ян Карлседер, професор в Института за биологични проучвания Salk в Калифорния и шеф на Центъра за проучване на биологията на стареенето Glenn към Института Salk. Клетката може също по този начин да прикрепи края на една хромозома към края на друга, което съгласно него би било „ пагубно събитие “ за клетката.
„ Тъй като нашите хромозоми са линейни елементи от ДНК, се е развила конструкция, наречена теломер, която защищава естествените краища на хромозомите от различаване като увреждане на ДНК “, споделя Карлседер пред Live Science.
Всеки път, когато една клетка се дели, част от повтарящата се поредност в теломера се губи. Когато теломерите станат прекомерно къси, с цел да действат дейно, клетката или умира, или стопира да се дели. Тъй като множеството кафези не могат да регенерират теломерите си, те стават по-къси с напредването на възрастта. Скоростта, с която теломерите се съкратяват, също е обвързвана със скоростта на стареене.
При хората и всички гръбначни теломерите повтарят нуклеотидните последователности TTAGGG – две молекули тимин, една аденин и три молекули гуанин. Нуклеотидите са молекулите, които построяват последователността на ДНК. При хората тази поредност може да се повтори до към 3000 пъти, само че броят на повторенията варира за другите хора.
В края на теломера има един тип „ възел “, наименуван Т-примка, който се поддържа от характерна протеинова конструкция, наречена шелтерин комплекс. Т-контурът и шелтеринът затрудняват клетката да унищожи ДНК в края на хромозомата, до момента в който повтарящите се последователности обезпечават пластове от генетичен код, които клетката може да унищожи, без да пречи на ДНК, от която се нуждае, с цел да действа.
В множеството кафези теломерите стават по-къси с времето, защото клетката унищожава повече от техния генетичен код. Въпреки това, някои кафези, като стволови кафези, които генерират доста типове профилирани кафези в тялото, и зародишни кафези, които образуват яйцеклетки и сперматозоиди, могат да употребяват ензим, наименуван теломераза, с цел да регенерират своите теломери. Някои проучвания демонстрират, че може да има способи за леко увеличение на дължината на теломерите в други типове кафези.
Повечето кафези не могат да регенерират теломерите си, което ги кара да стават по-къси през целия живот както на клетката, по този начин и на организма. „ Скъсяването на теломерите в действителност дефинира продължителността на живота на нашите кафези, като лимитира броя на удвояванията на популацията или клетките на пролиферация, които могат да претърпят “, споделя Карлседер.
След удостоената с Нобелова премия работа на биолога Елизабет Блекбърн, разкриваща природата на теломерите и съществуването на ензима теломераза, доста проучвания поддържат връзката сред биологичната възраст, дължината на теломерите, общото здраве и смъртността.
Проучване от 2003 година, оповестено в списание The Lancet откри, че в извадка от явно здрави хора над 60-годишна възраст, които откривателите са наблюдавали с течение на времето, хората с по-къси теломери са имали по-високи равнища на смъртност както от сърдечни болести, по този начин и от инфекциозни болести.
През 2013 година първото по рода си изследване откри, че измененията в метода на живот – физически извършения, диета, ръководство на напрежението и обществена поддръжка, са свързани с увеличена дължина на теломерите, в това число и при група мъже с невисок риск от рак на простатата.
Преглед от 2022 година откри, че постоянната умерена до интензивна физическа интензивност наподобява оказва помощ да се резервира дължината на теломерите. Скоростта на съкращаване на теломерите е обвързвана с продължителността на живота на разнообразни организми. Проучване от 2019 година в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences откри, че колкото по-бързо теломерите на организма понижават по дължина, толкоз по-кратък е бил животът му.
Точните аргументи за стареенето към момента не са разбрани и не е ясно за какво някои типове живеят по-малко от 1 ден, до момента в който други могат да живеят повече от 400 години “, гласи поразителното начало на проучването. Теломерите могат да оказват помощ да се хвърли светлина върху тази тайнственост.
Проучване от 2021 година в списанието GeroScience допуска, че следствията от дължината на теломерите могат да повлияят на това какъв брой остарял наподобява човек. Изследователите са проучили резултатите от проучване на над 400 000 участници в UK Biobank, огромна база данни със здравна информация на хора, живеещи в Обединеното кралство. Те разкрили, че хората, които имат генетични предиктори за по-голяма дължина на теломерите, са склонни да мислят, че наподобяват по-млади за възрастта си.
