Старение всегда считалось физиологическим процессом, не требующим вмешательств. Однако человек пытается отодвинуть этот рубеж своей жизни любыми способами. Современные ученые настаивают, что старение — это эпигенетическая болезнь, и ее возможно лечить. Начинать можно с любого возраста.

Насколько можно быть моложе?

Правильный подход остановит старение и обеспечит долголетие на максимально возможный срок. Это значит, каждый человек может прожить до 100 лет и более без болезней, с ясным умом. Внешняя молодость зависит от более сложных факторов, но обе области изучения подвластны эпигенетикам. Однако, даже то, что зависит от самого человека, поможет ему выглядеть моложе на 10-20 лет своего реального возраста. При этом, чем старше человек, тем больше будет эта разница.

Следует отметить, что без генной предрасположенности организму не обойтись. Однако гены помогают лишь на 30%, остальное зависит от самого человека. Именно поэтому, если наследственность плохая, не стоит «опускать руки». Её можно улучшить доступными способами, добиться долгой и здоровой жизни собственными усилиями.

Всё происходит в клетках

В некотором смысле человек сам является эпигенетиком по отношению к своему организму. Ведь от качества жизни во многом зависит способность клеток долго жить и правильно делиться. Можно сказать, что любая клетка организма по своему характеру — ипохондрик, она только и ждет момента, когда сможет совершить «самоубийство». Живет она, благодаря системе налаженных биохимических сигналов. Именно они должны обеспечиваться человеком при помощи правильного образа жизни. При определённых условиях клетка получает сигнал о самоуничтожении и исполняет его молниеносно. А ведь он может быть ошибочным.

Кто починит поломанные клетки?

Самоуничтожение (апоптоз) — запрограммированный процесс, но иногда он даёт сбой по отношению к здоровым клеткам, которым ещё необходимо функционировать. Всё происходит на уровне ДНК в ядре клетки. А пока клетка живет, в её ДНК также происходят поломки и ремонт. Собственные белки восстанавливают поврежденные участки спирали, которые появляются довольно часто. Эти белки можно назвать: восстановители ДНК, «хирурги», «ремонтники». Но не всегда они делают работу правильно.

Порой «восстановители», наоборот, разрушают спираль, и такая группа белков «работает» в каждой клетке организма. С одной стороны их роль невозможно переоценить: они разрезают, вырезают, лечат, склеивают нить ДНК. Однако вред «восстановителей» так же огромен, как и польза. За разорванный участок ДНК они принимают естественные концы хромосом и склеивают их с другими связями. Так нарушается генетическая цепочка, что приводит к развитию тяжёлых заболеваний.

Теломеры как фактор долголетия

Однако хромосомы защитились от таких нападок «хирургов»: на их концах расположены теломеры, которые предотвращают случайное склеивание. Роль теломеров — охватить нить ДНК и защитить от несанкционированных действий «восстановителей».

Теломеры — особые белки, которые укорачиваются в течение жизни человека. Это происходит во время каждого деления клетки: от теломеров словно отщипывается маленький кусочек, и каждый из них становится короче. Почему это важно для нашего долголетия? Когда теломеры укорачиваются до такой степени, что просто кончаются (исчезают), клетка умирает, так как теряет способность делиться. В масштабах целого организма это приводит к разрушительным процессам: болезням, старости, смерти.

Почему укорачиваются теломеры или формула старения

Учёные объясняют этот факт эволюционными изменениями ДНК. У бессмертных организмов данная молекула замкнута в кольцо. Например, у бактерий. Практически у всех живых существ в ходе эволюции она разорвалась и стала линейной. При этом ген, делающий копию белка для синтеза, продолжал работать в прежнем режиме. В связи с этим кончики хромосом оставались некопированными, и каждая новая молекула получалась короче оригинала. Это и есть — формула старения. Она образовалась эволюционным способом.

Кто защитит теломеры?

Однако организмы — это усовершенствованные системы, в которых предусмотрена ещё одна защита. В состав каждой теломеры входит фермент теломераза.

Его роль — удлинять ДНК и теломеру после каждого деления клетки. Однако происходит это не во всех клетках.

Лишь следующие клетки подвержены удлинению теломеров:

- стволовые,

- раковые,

- яйцеклетки,

- предшественники сперматозоидов.

Именно они остаются молодыми на протяжении жизни организма. Таким образом, теломераза является источником вечной молодости. Пока этот фермент присутствует в клетке, её теломеры восстанавливаются («наращиваются»). Этот факт доказывает опыт ученых: если выключить ген, который программирует синтез теломеразы, теломеры погибают из-за стремительного укорачивания за 25 делений клетки.

Бессмертие создано, но…

Таким образом, молодость и долголетие зависят от активности гена, кодирующего теломеразы. Интересно, что ученые научились искусственно добавлять в клетку теломеразу и продлевать её жизнь до бесконечности. Она становится абсолютно бессмертной. Почему же этот опыт нельзя применить к человеку? Причина — серьёзный побочный эффект.

Главное условие старения — стресс

Итак, человек стареет, когда в его клетках не хватает или полностью отсутствует фермент теломераза. Если добавлять его самостоятельно человек ещё не может, то известны внешние факторы, которые уменьшают количество фермента. В первую очередь это — стресс.

Увеличение гормона стресса в крови приводит к данным последствиям, и человек начинает быстро стареть. Это доказывает факт, что на длину теломеров можно влиять. Надо полностью исключить или ограничить факторы стресса в своей жизни.

Для противодействия стрессу необходимы:

- здоровое питание,

- двигательная и умственная активность,

- наличие здоровых факторов расслабления (полноценный сон, релакс, медитация),

- положительное эмоциональное равновесие.

Как самому удлинить теломеры?

Сегодня учёными доказано, что длина теломеров больше у тех людей, кто регулярно занимается спортом с невысокими нагрузками. При отсутствии продолжительных стрессов такой спорт можно назвать главным условием долголетия без помощи генетических вмешательств.

Конкретно это:

- бег трусцой,

- велосипедная езда,

- пешие прогулки.

Как происходит влияние? Спорт оказывает положительное действие на эпигеном человека. И, значит — на обмен веществ и иммунную систему.

А именно действительно:

- повышается активность и количество теломеразы,

- клетки живут дольше (вместо «самоубийства»).

Питание — главный фактор долгой жизни

Кроме спорта неоценимое влияние оказывает здоровое питание.

Диета включает в себя:

- потребление сырых овощей,

- малое потребление жиров (но не отказ от них),

- отказ от искусственного рафинированного сахара.

Препятствия на пути к долгой жизни

На основе вышесказанного можно предположить, что для достижения, если не вечной молодости, то, хотя бы, долгой жизни, достаточно соблюдать вышеперечисленные рекомендации. Это, конечно, позволит выглядеть моложе своих лет, быть бодрее и меньше болеть приобретёнными заболеваниями.

Однако следует помнить такие факторы:

1. Теломеразы удлиняют теломеры лишь в следующих клетках: предшественниках сперматозоидов, яйцеклетках, стволовых и раковых. Именно поэтому, в определённом смысле, эти клетки бессмертные.

2. Организм человека состоит, в основном, из соматических клеток. В них теломераза свою молодильную функцию не выполняет.

Достижения учёных

Заставить фермент это делать может лишь генная инженерия внедрением генов, кодирующих теломеразу на необходимую «работу».

Сегодня ученые достигли хороших результатов. Они умеют встраивать ген теломеразы в клетки:

- кожи,

- глаз,

- сосудов.

На основе вышесказанного можно отметить, что найден «эликсир молодости». Однако мешает этому тот факт, что фермент «работает» и в раковых клетках. Таким образом, в погоне за молодостью человек может приобрести онкологическое заболевание. Ведь именно теломераза дала раковым клеткам возможность делиться вечно. А это значит, что, достигнув вечной молодости, человек умрёт от рака.

Второй довод в пользу этого мнения: долгая жизнь возможна не только способом активации теломераз, но и выключением гена, который даёт клетке команду самоубийства. Этот ген — белок p66Shc. Однако и здесь присутствует аналогичная проблема — перестанут самоуничтожаться клетки, в которых возможно образование рака.

Круг сомкнулся: отключение гена апоптоза продлевает жизнь, но приводит к образованию онкологического процесса. Следует помнить, что болезнь образуется не только в результате действия внешних факторов, но и внутренних поломок, которых в огромном и сложном человеческом организме происходит великое множество.

При этом следует отметить: процент смерти от рака увеличится, но такая участь постигнет не все организмы. Таким образом, погоня за молодостью и долголетием методами генной инженерии превращается в игру в рулетку.

Итак, перед человечеством стоит 2 задачи, которые нельзя решать отдельно:

1. Продление жизни.

2. Исключение негативных последствий.

И, значит, пока люди не научатся побеждать рак, о существенном продлении молодости и жизни на генном уровне говорить не приходится.

Другие рычаги влияния на жизнь

Поговорим о других генах, которые определяют продолжительность жизни человека. А также о том, как на них можно влиять самостоятельно.

Гены Мафусаила: носителям можно всё

Кроме фермента теломеразы, которым можно управлять при помощи кодирующего гена, на продление молодости оказывают влияние гены Мафусаила. Название этим белкам дано по аналогии с библейским персонажем: Мафусаилом, старейшим человеком, прожившим 969 лет. Имя Мафусаил стало нарицательным. Его применяют, когда говорят о долгожителях.

Известные гены Мафусаила:

- ADIPOQ,

- CETP,

- ApoC3

встречаются примерно у 10% людей. Счастливчикам можно меньше заботиться о регуляции уровня инсулина в крови, концентрации холестерина и других веществ в организме. Однако поддерживать здоровье всё-равно необходимо, иначе природный фактор — подарок предков — не поможет, так как ген не сможет самостоятельно обеспечивать долголетие.

К долголетию через инсулин

Сегодня ученым необходимо определить белки, которые образуются под влиянием генов Мафусаила. На их основе можно создать долгожданный «эликсир». Однако точно не известно, как именно он будет действовать. И следует помнить о главном препятствии на пути генной инженерии: человечество ещё не способно победить рак.

Отмечено, что гены Мафусаила воздействуют на рецептор инсулина. Вследствие этого рецептор сигнализирует о пониженном уровне сахара, независимо от его реальных показателей. Этот факт поддерживает здоровье на высоком уровне в течение жизни человека и является мощным стимулом долголетия (доказано на примере людей-долгожителей, перешагнувших 100-летний возраст).

Ген Мафусаила, который регулирует реакцию организма на инсулин, называется FOXO3A. Следует отметить, что именно поэтому диабетические лекарства, снижающие уровень глюкозы в крови, продлевают жизнь. К таким относится, например, метформин.

Как при помощи этих знаний влиять на продолжительность жизни?

Посредством возможностей генной инженерии, от которых зависит активность:

- НАД+,

- теломераз,

- генов Мафусаила,

- рецепторов инсулина.

Повышаем НАД+ и сиртуины самостоятельно

Воздействовать на них можно через транскрипционный фактор, который является маркером контрольных участков гена в синтезе белков. Следует отметить огромную роль в продлении молодости кофермента НАД+ (NAD+). Это — окисленная форма никотинамидадениндинуклеотида. Вещество влияет на активность молодильных белков сиртуинов. Именно они регулируют фермент теломеразу: чем больше НАД+, тем активнее сиртуины, тем дольше живёт организм. И именно через них человек может удлинять теломеры без генетиков, ведь гормон инсулин и ИФР-1 являются антагонистами сиртуинов, а его можно контролировать самостоятельно.

Повышают уровень НАД+ и, значит, сиртуинов:

- низкокалорийное питание,

- лекарство: никотинамид рибозид.

Важно: питание должно включать все необходимые микроэлементы, витамины при малом количестве калорий (половина нормы). Норма составляет 2000-3500 Ккал/сутки. На все эти ферменты, гены, транскрипционные факторы влияют: гормон инсулин и ИФР-1 (инсулиноподобный фактор роста).

Такое же полезное действие оказывают некоторые продукты питания. А именно:

- черника,

- арахис,

- красный виноград,

- красное сухое вино.

Это возможно, благодаря природному веществу ресвератрол.

Пользу ресвератрола невозможно переоценить, он оказывает на организм действия следующего характера:

- противоопухолевое,

- противовоспалительное,

- снижающее сахар в крови,

- защищающее сосуды сердца,

- компенсирующее влияние жирной диеты.

Ресвератрол — не панацея

Суть действия вещества: нейтрализовать свободные радикалы кислорода, ведь они способствуют развитию онкологических заболеваний. Следует отметить, что при радиотерапии рака лёгких, ресвератрол оказывает обратное действие. Вещество увеличивает количество раковых клеток. И ещё: выводы учёных относительно ресвератрола подтверждены на мышах, но не на людях.

Следует отметить и другие лекарственные препараты, продлевающие жизнь:

- карведилол,

- метформин,

- телмисартан,

- витамины Д и В6,

- глюкозамин сульфат,

- никотинамид рибозид.

Примечательно: чем старее клетка, тем меньше в ней содержится сиртуинов, а больше — ацетильных групп. Именно это приводит к изменению структуры ДНК и, как следствие, к тяжёлым заболеваниям. Отсюда вывод: на старение клетки оказывают влияние эпигенетические факторы. Значит, человек может самостоятельно воздействовать на фактор старения.

Особенности питания, о которых надо помнить

Итак, омолаживающий эффект в живых организмах ярко выражен при следующих условиях:

- низкий уровень инсулина и ИФР-1,

- низкокалорийная умеренная диета постоянно.

Важно: следует отличать низкокалорийное и неполноценное питание. Во втором случае недостаток витаминов и микроэлементов быстро приводит к развитию различных патологий и сокращению жизни.

Спорт, без которого ничего не будет

Альтернативой целенаправленному недоеданию является спорт. Физкультура позволяет сжигать лишнюю энергию, одновременно с этим — снижать уровень инсулина и повышать активность генов молодости (сиртуинов). Но всё же, занятия не означают, что позволено забыть о здоровой диете.

Полезные виды спорта при условии регулярных занятий:

- бег трусцой 30-40 минут,

- велосипедная езда не менее 1 часа,

- плавание, активные спортивные игры.

Совет: лучше бегать утром натощак. Пищу принимать через 1 час после занятий спортом.

Еда, с которой будет долголетие

Так ли безопасны Омега-3?

Стоит сказать о полезных Омега-3 кислотах, которые в огромном количестве продаются фармацевтикой и употребляются людьми. Доказан их эффект на теломеры: кислоты данной группы замедляют степень укорачивания хромосом. Однако есть и отрицательный момент, который также доказан учёными: эти полиненасыщенные жиры в клетках организма быстро окисляются. Вследствие этого приводят к «поломке» клеток, ускоренному старению, развитию рака.

Оливковое масло для долгожительства

Более безобидными и не менее полезными учёные называют мононенасыщенные жирные кислоты. Больше всего их содержится в оливковом масле. Совет: принимать оливковое масло лучше всего в сыром виде. Покупать следует продукт холодного первого отжима нефильтрованный (Extra Virgin) испанского, греческого, итальянского производства. Масло нельзя нагревать. От этого продукт разлагается, пропадают целебные качества, появляется канцерогенный фактор.

Для сравнения: подсолнечное масло содержит больше, чем оливковое, витамина Е; а льняное — больше ненасыщенных жирных кислот Омега-3. Льняное масло также необходимо употреблять в сыром виде, без нагревания. Именно поэтому в меню должны присутствовать разные растительные масла.

Самая полезная пища, доказанно продлевающая жизнь:

- кефир,

- сырая морковь,

- сырая капуста брокколи,

- жирная рыба (готовить на пару),

- орехи фундук, кунжут, семена льна,

- оливковое масло холодного отжима,

- сырые лук и чеснок,

- тёмные сорта винограда,

- свежая зелень: петрушка, укроп, — фасоль, гречка, овсянка (каши надо запаривать), — фрукты: черника, ежевика, чернослив, смородина, — также: вишня, гранат, клубника, яблоки кислых сортов.

Прогноз на старость

Постоянное применение рекомендаций по продлению жизни позволит добиться омоложения организма, меньше болеть или исключить заболевания полностью. Без генной инженерии это работает на 100%, если есть предрасположенность, и, если обеспечивается умственная и физическая активность человека. Однако и загубить наследственность очень легко, если образ жизни не соответствует данным рекомендациям. Начать можно прямо сейчас. Интересные факты: организм полностью «забывает» о вредном факторе курения через 5 лет после отказа от привычки. Организм способен восстановиться и после привычки «приложиться» к алкоголю. Организм — необыкновенно чуткий, он благодарно реагирует на любую естественную заботу улучшением внешности и увеличением срока жизни.

Фото, использованные в статье, взяты в основном из интернета.

Биологи экспериментально подтвердили способ, которым можно вернуть молодость всем тканям организма. Им удалось запустить работу фермента, который откручивает обратно часы клеточного времени и старения.

Преодолеть старение органов и тканей у мышей путем надстройки теломер в стволовых клетках удалось ученым из медицинского факультета Гарварда (Harvard Medical School, Бостон, США). Теломеры -- повторы коротких последовательностей нуклеотидов на концах хромосом -- рассматривают как маркер старения. При каждом делении клетки они укорачиваются из-за неспособности фермента ДНК-полимеразы синтезировать копию ДНК с самого конца.Остается неудвоившийся конец, который не попадает в дочернюю клетку.

теломераза Фермент, надстраивающий теломеры при делении клетки. Это обратная транскриптаза, использующая матрицу РНК для синтеза последовательности ДНК, с помощью которой удлиняется теломера.

Теломеры могут надстраиваться до прежней длины при помощи специального фермента -- теломеразы, которая работает в стволовых и половых клетках. Теломераза привлекает большое внимание специалистов, занимающихся проблемами старения. Но использовать теломеразный механизм, чтобы повернуть вспять деградацию тканей, до сих пор еще не удавалось.

Стареющие мутанты

Роналд Депиньо (Ronald A. DePinho) и его команда работали на мутантных мышах. У них теломераза не работала даже в тех клетках, в которых должна -- в стволовых и половых. Выделенные из них фибробласты могли делиться не более четырех-пяти раз, после чего деградировали. А у самих мышей во вполне молодом возрасте появлялись признаки старения: деградировали семенники, селезенка, исчезла способность к размножению. В головном мозге затормозился нейрогенез: снизилось число нейральных стволовых клеток и их превращение в нейроны и глиальные клетки – олигодендроциты. А из-за недостатка последних длинные отростки нейронов – аксоны потеряли часть своих изоляционных миелиновых оболочек. В итоге мозг мутантов стал меньше и легче по сравнению с мозгом нормальных мышей. Кроме того, у мутантов нарушилось обоняние (как обычно происходит у старых животных), так как обонятельный эпителий деградировал.

Атрофия обратима

апоптоз Запрограммированная клеточная смерть. Форма гибели клетки, при которой она уменьшается в размерах, хроматин конденсируется и фрагментируется, мембрана уплотняется, и клеточное содержимое уничтожается без выхода в окружающую среду.

миелиновая оболочка Электроизолирующая оболочка, покрывающая аксоны многих нейронов. Ее образуют глиальные клетки, в центральной нервной системе - олигодендроциты. Они накручиваются на аксон, покрывая его множественными слоями мембраны. Изоляция намного увеличивает скорость проведения нервного импульса.

Эксперимент показывает, считают авторы, что стволовые клетки взрослого организма, находящиеся в дремлющем состоянии, можно вернуть к активной жизни и размножению, если активизировать восстановление теломер. В данном эксперименте моделью послужили мутантные мыши с неработающей теломеразой, но то же самое происходит и при возрастных изменениях в организме. Работа продемонстрировала принципиальную возможность омоложения тканей путем активизации теломеразы. Хотя на этом пути надо быть очень осторожными, так как теломераза активна в раковых клетках. В данном эксперименте ученые не столкнулись с раковым перерождением тканей, однако исключить такую возможность нельзя.

Физиологическое старение – это мультифакториальное явление, которое находится в зависимости от нескольких генетических и внешних факторов. Одним из генетических факторов, влияющих на скорость старения и продолжительность жизни живых организмов, является длина теломер, теломеры находятся на концах линейных хромосом.

Некоторые современные лаборатории заявляют, что могут спрогнозировать биологическое время вашей жизни. Все, что вам нужно сделать, чтобы узнать, сколько вы сможете прожить, это предоставить 5 мл крови и около 500-700 долларов США и подождать в течение 4-5 недель!

Старение и продолжительность жизни были и остаются загадкой для многих исследователей. Процесс старения зависит от нескольких факторов, включая наличие повреждений ДНК по причине оксидативного стресса, факторов окружающей среды, хронологического (паспортного) возраста, факторов риска, таких как несчастные случаи, и т.д. Предполагается, что помимо этого важную роль в процессе старения играют определенные структуры, называемые теломерами.

Теломеры – это особые структуры, которые находятся на концах линейных хромосом. Они защищают хромосомы и обеспечивают структурную стабильность молекулам линейной ДНК. Отмечено, что во время старения длина этих структур уменьшается.

Что такое теломеры?

Располагающиеся на концах линейных хромосом, теломеры представляют собой специфический набор некодирующих, повторяющихся последовательностей ДНК. Они образуют защитный колпачок на хромосомах и выполняют функцию аналогичную пластиковым наконечникам (эглетам) на концах шнурков.

Для поврежденных концов хромосом характерна «липкость» – они могут присоединяться к другим хромосомам, становясь причиной генетических аберраций. Теломерные повторы придают линейным хромосомам стабильность и не позволяют им изнашиваться и прикрепляться друг к другу.

Почти все теломеры имеют на одной нити общую последовательность Cn(A/T)m [где n>1, а m= 1-4] ,

тогда как другая нить с одним выступающим концом имеет общую последовательность Gn(T/A)m .

Они присутствуют в большинстве эукариотических клеток, а также в определенных прокариотических организмах с линейными хромосомами. У позвоночных теломеры состоят из множественных повторов последовательности: 5′-TTAGGG-3′.

Теломеры как генетические бомбы замедленного действия

Процесс репликации ДНК эукариот начинается в молекуле ДНК с нескольких участков. Синтез новой ДНК происходит посредством лидирующей нити (которая синтезируется непрерывно) и отстающей нити (характеризующейся прерывистым синтезом ДНК). Чтобы инициировать синтез ДНК, вовлеченному в этот процесс ферменту требуется короткий фрагмент РНК, называемый РНК-праймером. В результате крайняя часть 3′-конца отстающей нити остается нескопированной.

«Представьте фотокопировальный аппарат, который делает прекрасные копии вашего текста, но всегда начинает со второй строки каждой страницы и заканчивает ее предпоследней строкой»

• Геном: автобиография вида в 23-х главах (Мэтт Ридли)
• Genome: The Autobiography of a Species in 23 Chapters (by Matt Ridley)

Это явление носит название «концевой недорепликации» и может приводить к потере генетической информации, содержащейся на самом конце молекулы.

Наличие теломер на конце хромосомы предотвращает подобную потерю информации. Во время каждого цикла репликации, происходящего, когда клетка делится, чтобы дать начало двум новым клеткам, часть теломерной последовательности остается нескопированной. Вследствие этого при каждом делении клеток теломеры становятся все короче и короче, этот феномен получил название «укорачивание теломер».

После череды следующих друг за другом делений теломерный участок исчезает полностью, и клетка становится сенесцентной (старой). Таким образом, теломеры служат молекулярными часами или генетической бомбой замедленного действия и не позволяют клеткам быть бессмертными. Впервые это интересное явление ограниченности количества циклов деления, которые может претерпевать клетка, пронаблюдал Леонард Хейфлик в нормальных клетках животных и человека. Он показал, что нормальные клетки плода человека, в культуре, могут делиться всего 40-60 раз, после чего происходит их физиологическое старение. Хейфлик предположил, что именно такое клеточное старение играет важную роль в процессе физического старения.

И хотя укорачивание теломер был связано со старением, точно не известно, является ли оно причиной старения, или служит одним из признаков старения, как например провисание кожи и поседение волос. Тем не менее, исследования обнаружили положительную корреляцию между теломерами и продолжительностью жизни, а также заболеваемостью у людей.

В ходе исследования, проведенного Ричардом Коутоном (Университет штата Юта), испытуемые были разделены на две группы по признаку средней длины их теломер, измеренной с использованием клеток крови. Было установлено, что участники с более длинными теломерами прожили на пять лет дольше, чем участники с более короткими теломерами. Также было отмечено, что среди людей старше 60 лет те, у кого теломеры были короче, оказались в шесть раз более уязвимыми к смерти по причине сердечных заболеваний и имели в восемь раз более высокий риск смертельных инфекций.

Можно ли обратить старение вспять?

Хотя большая часть клеток в нашем организме имеет определенную продолжительность жизни, существует небольшая группа клеток, которые обладают бессмертием. Это возможно благодаря активности рибонуклеопротеидного фермента под названием теломераза, который может формировать и сохранять теломерные повторы на концах хромосом. Этот фермент присутствует во всех молодых клетках, однако в процессе повторяющего снова и снова деления клеток его количество снижается. В случае бессмертных клеток, таких как яйцеклетки и сперматозоиды, а также некоторые иммунные клетки, активность теломеразы остается постоянной.

Итак, можно ли посредством простой активации этого фермента во всех других клетках обращать вспять или останавливать процесс старения? Группа ученых из Гарвардской медицинской школы в Бостоне создала методами генетической инженерии мышей с измененной активностью теломеразы. Этим мышам дали достичь взрослого возраста, после чего в течение месяца поддерживали активность данного фермента. У мышей наблюдалось быстрое старение, однако восстановление активности теломеразы в период зрелости привело к обращению эффектов старения вспять.

Хотя ученые изучали эффект активации теломеразы не у нормальных мышей, а исследовали аномально стареющих мышей, поразительным результатом этого эксперимента стал вывод о том, что признаки старения может обращать вспять. Этот вывод был назван «эффектом Понсе де Леона» в честь исследователя Понсе не Леона, отправившегося на поиски Фонтана молодости. Тем не менее, значимость полученных данных для человека еще не подтверждена.

Постоянная активность теломеразы также наблюдается у чрезвычайно опасных бессмертных клеток – раковых. Укороченные, но стабильные теломеры найдены в нескольких видах раковых клеток. Таким образом, активация теломеразы в целях обращения вспять процесса старения сопровождается значительным риском, который также требует оценки.

Отмечено, что точная длина теломер колеблется у разных людей одного и того же возраста. Ученые утверждают, что измерение длины теломер может позволять предугадывать биологическое время жизни человека. Такие компании, как Life Length (Испания), Telome Health, Inc. (США) и SpectraCell Laboratories, Inc. (США) проводят анализ крови, определяя среднюю длину теломер и прогнозируя таким способом длительность жизни.

Хотя польза прогнозирования продолжительности жизни человека остается под вопросом, подобные тесты пригождаются в определении того, насколько человек здоров, насколько быстро он стареет, и насколько высок у него риск определенных заболеваний и нарушений. Результаты такого анализа могут служить предупреждением, мотивируя человека на ведение здорового образа жизни и применение надежных способов достижения долголетия.

Интернет-магазин www.technodom.kz/ — это качественная техника в Казахстане.

Функции теломер

Механические.

а) фиксация хромосом к ядерному матриксу;

б) теломеры сцепляют друг с другом концы сестринских хроматид; в то же время структура теломер такова, что допускает расхождение хроматид в анафазе.

2. Стабилизационные.

а) наличие теломер предохраняет от недорепликации генетически значимые отделы ДНК;

б) осуществляют стабилизацию концов разорванных хромосом. Например, у больных α-талассемией в генах α-глобина происходят разрывы хромосомы 16q, и к поврежденному концу добавляются теломерные повторы.

3. Влияние на экспрессию генов. Свойство теломер – эффект положения: активность генов, расположенных рядом с теломерами, снижена (репрессирована). Такой эффект обозначают как транскрипционное молчание, или сайленсинг. При значительном укорочении теломер эффект положения пропадает и прителомерные гены активируются.

а) Сайленсинг может быть результатом действия белков Rap1 или TRF1.

б) эффект положения может быть обусловлен близостью к ядерной оболочке. По гипотезе А.М. Оловникова, в этой облочке могут располагаться Са+-каналы, и поток ионов Са влияет на взаимолействие белков с близлежащими генами.

4. «Счетная» функция. Теломерные отделы ДНК выступают в качестве часового устройства (т.н.репликометра), которое отсчитывает количество делений клетки после исчезновения теломеразной активности. Каждое деление клетки приводит к укорочению теломеры на 50-65 н.п. Причем, для клетки важней не то сколько делений уже прошло, а сколько еще осталось до критического укорочения теломеры. Т.о. можно сказать, что теломеры – устройство, определяющее количество делений, которые способна совершит нормальная клетка в отсутствие теломеразы.

Достигая критически короткой длины, теломеры теряют возможность выполнять свои функции, клеточный цикл нарушается, и клетка погибает.

Фермент теломераза используется для поддержания длины теломерной ДНК.т Она удлиняет G-цепь каждой теломеры.

Ключевой вопрос теломерной биологии – в каких клетках имеется и функционирует теломераза, а в каких клетках ее нет. Считают, что именно в нем кроется связь данной проблемы со старением и канцерогенезом.

Распространение теломеразы в нормальных клетках:

а) с наибольшим постоянством теломераза обнаруживается в органах кроветворения – костном мозгу, лимфоузлах и т.д.

б) с меньшей частотой обнаруживают фермент в органах с условно постмитотическими клетками – печени, поджелудочной железе, а также, в респиратоныхотделах легких, в стволовых клетках предстательной железы;

в) не обнаруживается теломераза в мозгу и в мышечных тканях, где большинство составляют постмитотические клетки.

Т.о., теломераза имеется во многих из тех соматических клеток, которые способны к делениям.

Вот пример «полезной» активации теломеразы. В отличие от большинства клеток, в Т-лимфоцитах здоровых людей активность теломеразы высокая, в то время как при иммунодефиците (в том числе при СПИДе) эта активность «теряется». В лимфоцитах тех редких ВИЧ-инфицированных людей, у которых болезнь не прогрессирует, активность теломеразы остаётся высокой.

Исходя из этого, учёные Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) попробовали искусственно увеличить активность теломеразы в клетках ВИЧ-инфицированных людей с помощью вещества под названием ТАТ2 . И в самом деле, теломераза «заставила» Т-лимфоциты CD8+ бороться против вируса. Исследователи рассчитывают, что будет разработан новый терапевтический подход, который можно будет применять в дополнение к стандартным притивовирусным препаратам при лечении не только СПИДа, но и других вирусных инфекций.

Однако Американская федерация исследований старения (The American Federation for Aging Research) отмечает, что про-раковый потенциал активаторов теломеразы ставит под сомнение их использование в качестве «лекарств против старости».

Получается, что можно замедлить старение и рано умереть от рака «молоденьким», а можно состариться с «нормальной» скоростью, но прожить долгую жизнь. Как и всё в нашей жизни, эту проблему рассматривал Пушкин: ворон одну падаль клюёт, да триста лет живёт, а орёл — свежее мясо, но живёт всего тридцать лет («Капитанской дочка»).

Похоже, что в недалёком будущем у обеспеченных пациентов появится возможность «омолаживаться» активаторами теломеразы. А если это приведет к раку — не беда, можно будет лечиться ингибиторами теломеразы, разработанными той же компанией.

Новости партнёров