Stoljećima je čovječanstvo tražilo način da uspori starenje. Na temelju stanična teorija znanstvenici su shvatili da mladost ovisi o duljini telomera. Postoji mogućnost odgađanja starosti pristupačnim sredstvima.

Što su "telomeri"?

Pojam "telomera" pojavio se 1932. - tako je G. Möller nazvao terminalne dijelove kromosoma, karakterizirane potpunim nedostatkom sposobnosti povezivanja s drugim kromosomima.

Ono što se pouzdano zna o telomerima je da oni:

• ne nose genetsku informaciju, ali jamče stabilnost genoma;
• štiti stanice tijekom diobe;
• ne prelazi broj od 92 komada u svakoj ćeliji.

Telomerne regije kromosoma se skraćuju u svakom ciklusu stanične diobe. Broj takvih podjela ograničen je Hayflickovom granicom. Čim duljina telomera dosegne minimalnu prihvatljivu veličinu, stanica zaustavlja proces diobe.

Povezanost telomera i starenja

Istraživanje koje je dobilo Nobelovu nagradu otkriva uzrok starenja stanica. Povezan je s telomerima koji obavljaju zaštitnu funkciju, a koji se skraćuju tijekom života osobe. Istodobno, duljina telomera utječe na očekivani životni vijek, stanje unutarnji organi i kože. To objašnjava fenomen odnosa između mladosti i duljine telomera.

Skraćivanje telomera jasno se očituje na izgledu, zdravlju i dobrobiti, vidljivo je čak i golim okom, bez testiranja i medicinskih istraživanja. O tome svjedoči rano pojavljivanje bore, opuštena koža, depresija, slabost. Često prehlade, oštećenje vida, sklonost kardiovaskularnim i drugim bolestima ukazuju na to da su nečije telomere mnogo kraće od onih prosječnog vršnjaka te biološka dob stariji od godina utvrđen putovnicom.

Znanstvenici ne sumnjaju: što su telomeri kraći, to je zdravlje lošije. Dakle, već je uspostavljen odnos između skraćivanja telomera i vjerojatnosti razvoja demencije, raka i dijabetesa.

Ispitivanje duljine telomera

Zahvaljujući moderna medicina svaka osoba može izmjeriti duljinu svojih telomera te djelovanjem usporiti starenje. Da biste to učinili, dovoljno je uzeti krvni test iz vene na prazan želudac. Test telomera odgovorit će na pitanje koliko vaša biološka dob odgovara sadašnjoj dobi te će vam dati povoda za razmišljanje o potrebi ozbiljnih promjena u postojećem načinu života.

Nakon što dobijete rezultate testa i pridržavate se pravila zdravog načina života, trebali biste ponovno posjetiti dijagnostički centar za šest mjeseci ili godinu dana i ponoviti test duljine telomera. To će omogućiti praćenje promjena u duljini telomera, analizu učinkovitosti terapije protiv starenja i praćenje biološke starosti.

Telomeraza će pomoći produljiti i obnoviti telomere

Nakon što su znanstvenici ustanovili uzrok starenja, pojavila su se pitanja u vezi s načinima produljenja kratkih telomera na njihovu izvornu duljinu.

Dakle, 1971. godine znanstvenik A.M. Olovnikov je iznio teoriju prema kojoj u ljudskom tijelu mora biti prisutan enzim koji može povećati telomere. Dobio je naziv telomeraza. Godinama kasnije otkrili su ga američki znanstvenici: ovo je otkriće također nagrađeno Nobelovom nagradom. Utvrđeno je da telomeraza štiti strukturu telomera, potiče produljenje njihovih krajeva i ima svoju funkcionalnu svrhu.

Postavlja se prirodno pitanje: zašto se proces starenja ne usporava ako tijelo proizvodi enzim koji mu se može oduprijeti? Ispostavilo se da je najčešće ovaj enzim neaktivan ili uopće nije aktivan s godinama. Istovremeno je fiksiran zanimljiva činjenica: U matičnim stanicama, u ženskim jajašcima i muškoj spermi, telomeraza pokazuje visoku razinu aktivnosti tijekom mnogih godina života.

Od otkrića telomeraze provedena su mnoga istraživanja koja su omogućila donošenje zaključaka o mogućnostima borbe protiv starenja.

Usporavanje starenja stanica zaštitom telomera

Otkrivši telomerazu, znanstvenici su pronašli način kako potaknuti njezinu aktivnost. Povećanu funkciju enzima omogućuje dovoljna tjelesna aktivnost, zdrava obogaćena prehrana i aktivan način života koji isključuje loše navike(alkohol, pušenje, tjelesna neaktivnost), nedostatak stresa i minimiziranje virusnih bolesti.

Analizom čimbenika koji usporavaju starenje stanica i skraćivanje telomera, istaknuti pet pravila za očuvanje mladosti.

Pravilo broj 1 – Pravilna prehrana. Uravnotežena prehrana uključuje pridržavanje prehrambene dijete, uzimanje dovoljno vitamina i čista voda, minimiziranje masne hrane i hrane bogate brzim ugljikohidratima, izbjegavanje mono-dijeta. Dostupno dodatna doza vitamin D, ako je potrebno, hormonska nadomjesna terapija.

Pravilo #2 – Tjelesna aktivnost. Umjereno tjelesna aktivnost održava visoku razinu metabolizma, omogućuje održavanje dobroj formi i spriječiti pretilost. Najveći učinak postiže se redovitom spolnom aktivnošću. U ovom slučaju vrijedi obratiti pozornost na kvalitetu i trajanje sna: tijelo se mora odmoriti dovoljno vremena, što je određeno individualnim potrebama.

Pravilo #3 – Gubitak težine. Da bismo shvatili ima li razloga za brigu pretežak, izmjerite svoj struk (prihvatljiva brojka za žene je 80 cm, za muškarce - 94 cm) ili izračunajte svoj indeks tjelesne mase (BMI).

Za izračun BMI-a izračunava se dijeljenjem tjelesne težine u kilogramima s kvadratom visine izražene u metrima:

ja =m/h 2, gdje je I indeks tjelesne mase, m je težina u kg, h je visina u metrima.

Dobiveni rezultat ne smije prelaziti vrijednost od 25 jedinica: do 25 - normalna težina, preko 25 – pretilost.

Pravilo #4 – Meditacija. Povoljna emocionalna pozadina igra važnu ulogu u procesu borbe protiv starenja. Znanstvenici ne sumnjaju da stres skraćuje život. Možete se boriti protiv njega različiti putevi, uključujući meditaciju, koja pomaže u opuštanju i oslobađanju od stresa.

Pravilo br. 5 – Ljekovito bilje. Uzimanje lijeka pomoći će vam da produžite mladost bez droga ljekovito bilje(kamilica, trputac, kadulja, lavanda itd.). etnoscience nudi mnogo recepata, međutim, pri odabiru učinkovitih među njima, uzmite u obzir kronične bolesti i posavjetujte se s liječnikom. Ne bavite se samoliječenjem.

Analizirajući dostignuća znanosti i medicine, možemo s pouzdanjem reći da očekivani životni vijek ovisi o nama samima. Produljenje mladosti ne zahtijeva velike troškove, već samo povećanu pažnju prema sebi i vlastitom zdravlju.

Članak za natječaj “bio/mol/tekst”: Prošlo je više od 50 godina otkako je u kulturama fibroblasta dokazan fenomen starenja stanica, no postojanje starih stanica u organizmu dugo vremena bio ispitan. Nije bilo dokaza da starenje pojedinačne stanice igra važnu ulogu u starenju svega tijelo. Posljednjih godina otvoreni su molekularni mehanizmi starenje stanica, njihova povezanost s rakom i upalama. Po moderne ideje, upala igra vodeću ulogu u nastanku gotovo svih bolesti povezanih sa starenjem, koje u konačnici vode tijelo u smrt. Pokazalo se da stare stanice, s jedne strane, djeluju kao supresori tumora (budući da se nepovratno prestaju dijeliti i smanjuju rizik od transformacije okolnih stanica), as druge strane, specifičan metabolizam starih stanica može izazvati upalu i degeneracija susjednih prekanceroznih stanica u maligne. Trenutno prolazi klinička ispitivanja lijekovi, selektivno eliminirajući stare stanice u organima i tkivima, čime se sprječava degenerativne promjene organa i raka.

Postoji otprilike 300 vrsta stanica u ljudskom tijelu, a sve su podijeljene u dvije velike skupine: neke se mogu dijeliti i razmnožavati (tj. mitotički kompetentan), i drugi - postmitotski- ne dijele se: to su neuroni koji su dosegli krajnji stupanj diferencijacije, kardiomiociti, zrnati leukociti i drugi.

U našem tijelu postoje tkiva koja se obnavljaju, u kojima postoji gomila stanica koje se neprestano dijele i koje zamjenjuju istrošene ili umiruće stanice. Takve se stanice nalaze u crijevnim kriptama, u bazalni sloj epitel kože, in koštana srž(hematopoetske stanice). Obnavljanje stanica može se odvijati prilično intenzivno: npr. stanice vezivno tkivo u gušterači se mijenjaju svaka 24 sata, stanice želučane sluznice - svaka tri dana, bijele krvne stanice - svakih 10 dana, stanice kože - svakih šest tjedana, približno 70 g proliferirajućih stanica tanko crijevo dnevno uklanja iz tijela.

Matične stanice, koje postoje u gotovo svim organima i tkivima, sposobne su se neograničeno dijeliti. Regeneracija tkiva nastaje zbog proliferacije matičnih stanica, koje se mogu ne samo dijeliti, već i diferencirati u stanice tkiva čija se regeneracija događa. Matične stanice nalaze se u miokardu, u mozgu (u hipokampusu i olfaktornim bulbusima) iu drugim tkivima. Ovo ima veliko obećanje za liječenje neurodegenerativnih bolesti i infarkta miokarda.

Stalno obnavljanje tkiva pomaže produžiti životni vijek. Dijeljenjem stanica dolazi do pomlađivanja tkiva: nove stanice dolaze na mjesto oštećenih, dok se popravak (uklanjanje oštećenja DNK) odvija intenzivnije i moguća je regeneracija u slučaju oštećenja tkiva. Nije iznenađujuće da kralješnjaci imaju značajno duži životni vijek od beskralješnjaka – istih insekata čije se stanice ne dijele kao odrasle jedinke.

Ali u isto vrijeme, tkiva koja se obnavljaju podložna su hiperproliferaciji, što dovodi do stvaranja tumora, uključujući i maligne. To se događa zbog disregulacije diobe stanica i povećanih stopa mutageneze u stanicama koje se aktivno dijele. Prema modernim konceptima, da bi stanica stekla svojstvo malignosti, potrebno je 4-6 mutacija. Mutacije se događaju rijetko, a da bi stanica postala kancerogena - to se računa za ljudske fibroblaste - mora se dogoditi oko 100 dioba (toliki broj dioba obično se događa kod čovjeka oko 40. godine).

Međutim, valja podsjetiti da su mutacije različite mutacije, a prema najnovijim genomskim istraživanjima, u svakoj generaciji osoba dobije oko 60 novih mutacija (koje nisu bile u DNK njegovih roditelja). Očito je da većina od njih prilično je neutralan (vidi “Prešao preko tisuću: treća faza ljudske genomike”). - ur.

Kako bi se zaštitio od samog sebe, u tijelu su se formirali posebni stanični mehanizmi supresija tumora. Jedan od njih je replikativno starenje stanica ( starenje), koji se sastoji u ireverzibilnom zaustavljanju stanične diobe u G1 fazi staničnog ciklusa. Starenjem stanica se prestaje dijeliti: ne reagira na faktore rasta i postaje otporna na apoptozu.

Hayflick limit

Fenomen starenja stanica prvi su otkrili 1961. godine Leonard Hayflick i kolege koristeći kulturu fibroblasta. Pokazalo se da stanice u uzgojenim ljudskim fibroblastima dobri uvjetižive ograničeno vrijeme i sposobni su se udvostručiti približno 50±10 puta - a taj se broj počeo nazivati ​​Hayflickova granica. Prije Hayflickova otkrića prevladavalo je mišljenje da su stanice besmrtne, a starenje i smrt svojstvo su organizma u cjelini.

Taj se koncept smatrao nepobitnim ponajviše zahvaljujući pokusima Carrela, koji je 34 godine održavao kulturu stanica kokošjeg srca (odbačena je tek nakon njegove smrti). Međutim, kako se kasnije pokazalo, besmrtnost Carrelove kulture bila je artefakt, budući da su uz fetalni serum, koji je dodan u medij kulture za rast stanica, tamo dospjele i same embrionalne stanice (a najvjerojatnije je Carrelova kultura bila nije više ono što je bilo na početku).

Stanice raka doista su besmrtne. Dakle, HeLa stanice, izolirane 1951. godine iz cervikalnog tumora Henrietta Lacks, još uvijek koriste citolozi (konkretno, cjepivo protiv dječje paralize razvijeno je korištenjem HeLa stanica). Te su stanice čak bile u svemiru.

Za fascinantnu priču o besmrtnosti Henriette Lacks pogledajte članak “Besmrtne stanice Henrietta Lacks”, kao i “Nasljednici HeLa stanica”. - ur.

Kako se pokazalo, Hayflickova granica ovisi o dobi: što je osoba starija, manje se puta njezine stanice udvostruče u kulturi. Zanimljivo je da zamrznute stanice, kada se odmrznu i potom uzgajaju, izgleda da pamte broj podjela prije zamrzavanja. Naime, unutar stanice postoji “brojač dioba” i nakon dostizanja određene granice (Hayflickova granica), stanica se prestaje dijeliti i postaje senescentna. Senescentne (stare) stanice imaju specifičnu morfologiju - velike su, spljoštene, s velikim jezgrama, visoko vakuolizirane, a profil ekspresije gena im se mijenja. U većini slučajeva otporni su na apoptozu.

No, starenje organizma ne može se svesti samo na starenje stanica. Ovo je znatno više težak proces. U mladom tijelu ima starih stanica, ali ih je malo! Kada se s godinama stare stanice nakupljaju u tkivima, počinju degenerativni procesi koji dovode do bolesti povezanih sa starenjem. Jedan od čimbenika ovih bolesti je tzv "sterilne" upale, koji je povezan s ekspresijom proupalnih citokina od strane senescentnih stanica.

Još važan faktor biološko starenje – građa kromosoma i njihovih vrhova – telomera.

Telomerna teorija starenja

Slika 1. Telomeri su krajevi kromosoma. Budući da ljudi imaju 23 para kromosoma (odnosno 46 komada), postoje 92 telomera.

Godine 1971. naš sunarodnjak Aleksej Matvejevič Olovnikov predložio je da je Hayflickova granica povezana s "nedovoljnom replikacijom" terminalnih dijelova linearnih kromosoma (imaju poseban naziv - telomeri). Činjenica je da se u svakom ciklusu stanične diobe telomeri skraćuju zbog nemogućnosti DNK polimeraze da sintetizira kopiju DNK od samog vrha. Osim toga, Olovnikov je predvidio postojanje telomeraza(enzim koji dodaje ponavljajuće sekvence DNK na krajeve kromosoma), na temelju činjenice da bi inače u stanicama koje se aktivno dijele DNK brzo bila “pojedena” i genetski materijal bi bio izgubljen. (Problem je u tome što aktivnost telomeraze blijedi u većini diferenciranih stanica.)

Telomeri (slika 1) imaju važnu ulogu: oni stabiliziraju krajeve kromosoma koji bi inače, kako kažu citogenetičari, postali “ljepljivi”, tj. podložni različitim kromosomskim aberacijama, što dovodi do degradacije genetskog materijala. Telomeri se sastoje od ponovljenih (1000-2000 puta) sekvenci (5'-TTAGGG-3'), dajući ukupno 10-15 tisuća parova nukleotida na svakom kromosomskom vrhu. Na 3' kraju, telomeri imaju prilično dugu regiju jednolančane DNA (150-200 nukleotida), koja je uključena u formiranje petlje tipa laso (slika 2). Nekoliko proteina povezano je s telomerima, tvoreći zaštitnu "kapu" - ovaj kompleks se zove sklonište(slika 3). Shelterin štiti telomere od djelovanja nukleaza i adhezije i, očito, upravo on čuva cjelovitost kromosoma.

Slika 2. Sastav i struktura telomera. Ponavljana dioba stanica u nedostatku aktivnosti telomeraze dovodi do skraćivanja telomera i replikativno starenje.

Slika 3. Struktura telomernog kompleksa ( sklonište). Telomeri se nalaze na krajevima kromosoma i sastoje se od tandemskih TTAGGG ponavljanja koja završavaju 32-mernim jednolančanim prepustom. Povezan s telomernom DNK sklonište- kompleks od šest proteina: TRF1, TRF2, RAP1, TIN2, TPP1 i POT1.

Nezaštićene krajeve kromosoma stanica percipira kao oštećenje genetskog materijala, što aktivira popravak DNK. Telomerni kompleks, zajedno sa shelterinom, "stabilizira" vrhove kromosoma, štiteći cijeli kromosom od uništenja. U senescentnim stanicama kritično skraćivanje telomera remeti tu zaštitnu funkciju, pa se počinju stvarati kromosomske aberacije koje često dovode do zloćudnosti. Da se to ne dogodi, posebni molekularni mehanizmi blokiraju diobu stanice, a stanica prelazi u stanje starenje- nepovratno zaustavljanje staničnog ciklusa. U tom slučaju stanica se zajamčeno neće moći razmnožavati, što znači da neće moći stvoriti tumor. U stanicama s oslabljenom sposobnošću starenja (koje se razmnožavaju unatoč disfunkciji telomera) nastaju kromosomske aberacije.

Duljina telomera i brzina njihova skraćivanja ovise o dobi. Kod ljudi duljina telomera varira od 15 tisuća parova nukleotida (kb) pri rođenju do 5 kb. na kronična bolest. Duljina telomera je najveća u dobi od 18 mjeseci, a zatim se brzo smanjuje na 12 kb. do pete godine. Nakon toga se brzina skraćivanja smanjuje.

Telomeri se skraćuju razliciti ljudi različitim brzinama. Dakle, na ovu brzinu uvelike utječe stres. E. Blackburn (dobitnik Nobelove nagrade za fiziologiju ili medicinu 2009.) utvrdio je da žene koje su stalno pod stresom (primjerice, majke kronično bolesne djece) imaju znatno kraće telomere u odnosu na svoje vršnjakinje (za desetak godina!). Laboratorij E. Blackburna razvio je komercijalni test za određivanje “biološke dobi” ljudi na temelju duljine telomera.

Zanimljivo je da miševi imaju vrlo duge telomere (50-40 kb, u usporedbi s 10-15 kb kod ljudi). Kod nekih sojeva laboratorijskih miševa duljina telomera doseže 150 kb. Štoviše, kod miševa je telomeraza uvijek aktivna, što sprječava skraćivanje telomera. Međutim, kao što svi znaju, to miševe ne čini besmrtnima. I ne samo to, oni razvijaju tumore puno većom stopom nego ljudi, što sugerira da skraćivanje telomera kao obrambeni mehanizam tumora ne funkcionira kod miševa.

Uspoređujući duljinu telomera i aktivnost telomeraze kod različitih sisavaca, pokazalo se da vrste koje karakterizira replikativno starenje stanica imaju duži životni vijek i veću težinu. To su, na primjer, kitovi, čiji životni vijek može doseći 200 godina. Za takve organizme, replikativno starenje je jednostavno neophodno, jer veliki broj podjele generiraju mnoge mutacije protiv kojih se treba nekako boriti. Vjerojatno je replikativno starenje takav mehanizam borbe, koji je također popraćen represijom telomeraze.

Starenje diferenciranih stanica odvija se različito. I neuroni i kardiomiociti stare, ali se ne dijele! U njima se, primjerice, nakuplja lipofuscin, senilni pigment koji remeti funkcioniranje stanica i pokreće apoptozu. Salo se nakuplja u stanicama jetre i slezene kako starimo.

Veza između replikativnog starenja stanica i starenja organizma, strogo govoreći, nije dokazana, ali patologija povezana sa starenjem također je popraćena starenjem stanica (slika 4). Maligne neoplazme starije osobe uglavnom se povezuju s obnovljenim tkivima. Onkološke bolesti u razvijenim zemljama – jedan od glavnih uzroka morbiditeta i mortaliteta, te nezavisan faktor rizika bolesti raka je samo... starost. Broj umrlih od tumorske bolesti raste eksponencijalno s godinama, kao i ukupna smrtnost. To nam govori da postoji temeljna veza između starenja i karcinogeneze.

Slika 4. Ljudski fibroblasti linije WI-38 histokemijski obojeni na prisutnost aktivnosti β-galaktozidaze. A - mladi; B - star (stari).

Telomeraza je enzim koji je predviđen

Mora postojati mehanizam u tijelu koji kompenzira skraćivanje telomera, ovu pretpostavku iznio je A.M. Olovnikov. Doista, 1984. takav je enzim otkrila Carol Greider i dala mu ime telomeraza. Telomeraza (slika 5) je reverzna transkriptaza koja povećava duljinu telomera, kompenzirajući njihovu nedovoljnu replikaciju. Godine 2009. E. Blackburn, K. Grader i D. Shostak dobili su nagradu Nobelova nagrada(cm: "Nobelova nagrada 'bez vremena': 2009. odaje počast radu na telomerima i telomerazi").

Slika 5. Telomeraza sadrži katalitičku komponentu (TERT reverzna transkriptaza), telomerazu RNA (hTR ili TERC), koja sadrži dvije kopije telomernog ponavljanja i predložak je za sintezu telomera, te protein diskerin.

Prema E. Blackburnu, telomeraza je uključena u regulaciju aktivnosti približno 70 gena. Telomeraza je aktivna u germinativnim i embrionalnim tkivima, u matičnim i proliferirajućim stanicama. Nalazi se u 90% kancerogenih tumora, što osigurava nekontrolirano razmnožavanje stanica raka. Trenutno, među lijekovima koji se koriste za liječenje raka, postoji inhibitor telomeraze. Ali u većini somatske stanice Kod odraslih telomeraza nije aktivna.

Mnogi podražaji mogu dovesti stanicu u stanje starenja - disfunkcija telomera, oštećenje DNA, što može biti uzrokovano mutagenim učincima okoliš, endogeni procesi, jaki mitogeni signali (prekomjerna ekspresija onkogena Ras, Raf, Mek, Mos, E2F-1, itd.), poremećaji kromatina, stres itd. Zapravo, stanice se prestaju dijeliti - postaju stare - kao odgovor na potencijalni rak - izazivanje događaja.

Čuvar genoma

Disfunkcija telomera, koja se javlja kada su skraćene ili je poremećen shelterin, aktivira protein p53. Ovaj faktor transkripcije dovodi stanicu u stanje starenja, odnosno uzrokuje apoptozu. U nedostatku p53 razvija se nestabilnost kromosoma, karakteristična za ljudske karcinome. Mutacije u proteinu p53 nalaze se u 50% adenokarcinoma dojke i u 40-60% kolorektalnih adenokarcinoma. Stoga se p53 često naziva "čuvar genoma".

Telomeraza se reaktivira u većini tumora epitelnog podrijetla koji se javljaju u starijih osoba. Vjeruje se da je reaktivacija telomeraze važan korak maligni procesi jer dopušta stanice raka"ignorirajte" Hayflickovo ograničenje. Disfunkcija telomera potiče kromosomske fuzije i aberacije, što u nedostatku p53 najčešće dovodi do malignosti.

O molekularnim mehanizmima starenja stanica

Slika 6. Dijagram staničnog ciklusa. Stanični ciklus je podijeljen u četiri faze: 1. G1(predsintetski) - razdoblje kada se stanica priprema za replikaciju DNA. U ovoj fazi može doći do zaustavljanja staničnog ciklusa ako se otkrije oštećenje DNK (tijekom popravka). Ako se otkriju pogreške u replikaciji DNA i ne mogu se ispraviti popravkom, stanica ne ulazi u S stadij. 2.S(sintetski) - kada dolazi do replikacije DNA. 3. G2(postsintetski) - priprema stanice za mitozu, kada se provjerava točnost replikacije DNA; ako se otkriju nedovoljno replicirani fragmenti ili drugi poremećaji u sintezi, ne dolazi do prijelaza u sljedeći stadij (mitoza). 4. M(mitoza) - nastanak staničnog vretena, segregacija (divergencija kromosoma) i nastanak dviju stanica kćeri (sama dioba).

Kako bismo razumjeli molekularne mehanizme prijelaza stanice u stanje starenja, podsjetit ću vas kako dolazi do diobe stanice.

Proces reprodukcije stanica naziva se proliferacija. Vrijeme trajanja stanice od diobe do diobe naziva se staničnim ciklusom. Proces proliferacije reguliraju i sama stanica - autokrini faktori rasta - i njezino mikrookruženje - parakrini signali.

Aktivacija proliferacije događa se kroz staničnu membranu koja sadrži receptore koji percipiraju mitogene signale - to su uglavnom faktori rasta i međustanični kontaktni signali. Čimbenici rasta obično su peptidne prirode (do danas ih je poznato oko 100). To su, primjerice, čimbenik rasta trombocita koji sudjeluje u stvaranju tromba i cijeljenju rana, čimbenik rasta epitela, razni citokini – interleukini, čimbenik nekroze tumora, čimbenici stimulacije kolonija itd. Nakon aktivacije proliferacije, stanica izlazi iz G0 faze mirovanja i započinje stanični ciklus (slika 6).

Stanični ciklus reguliraju kinaze ovisne o ciklinu, različite za svaku fazu staničnog ciklusa. Aktiviraju ih ciklini, a inaktiviraju brojni inhibitori. Svrha takve složene regulacije je osigurati sintezu DNA sa što manje pogrešaka, kako bi stanice kćeri imale potpuno identičan nasljedni materijal. Provjera ispravnosti kopiranja DNK provodi se na četiri "kontrolne točke" ciklusa: ako se otkriju pogreške, stanični ciklus se zaustavlja i aktivira se popravak DNK. Ako se oštećenje strukture DNK može ispraviti, stanični ciklus se nastavlja. Ako nije, bolje je da stanica "počini samoubojstvo" (apoptozom) kako bi izbjegla mogućnost da postane kancerogena.

Molekularni mehanizmi koji dovode do ireverzibilnog zaustavljanja staničnog ciklusa kontrolirani su tumor supresorskim genima, uključujući p53 i pRB, povezanima s inhibitorima kinaze ovisnim o ciklinu. Supresiju staničnog ciklusa u G1 fazi provodi protein p53, djelujući preko inhibitora ciklin-ovisne kinaze p21. Transkripcijski faktor p53 aktivira se oštećenjem DNA, a njegova je funkcija da iz pula replicirajućih stanica ukloni one koje su potencijalno onkogene (otud i nadimak p53 - “čuvar genoma”). Ovu ideju podupire činjenica da se mutacije p53 nalaze u ~50% malignih tumora. Druga manifestacija aktivnosti p53 povezana je s apoptozom najoštećenijih stanica.

Starenje stanica i bolesti povezane sa starenjem

Slika 7. Odnos između starenja stanica i starenja tijela.

Stare stanice nakupljaju se s godinama i pridonose bolestima povezanima sa starenjem. Smanjuju proliferativni potencijal tkiva i iscrpljuju zbir matičnih stanica, što dovodi do degenerativnih poremećaja tkiva i smanjuje sposobnost regeneracije i obnove.

Senescentne stanice karakterizira specifična genska ekspresija: izlučuju upalne citokine i metaloproteinaze koji razaraju međustanični matriks. Ispostavilo se da stare stanice uzrokuju sporu senilnu upalu, a nakupljanje starih fibroblasta u koži uzrokuje smanjenje sposobnosti zacjeljivanja rana povezano sa starenjem (slika 7). Stare stanice također stimuliraju proliferaciju i malignitet obližnjih prekanceroznih stanica putem izlučivanja epitelnog faktora rasta.

Stare stanice nakupljaju se u mnogim ljudskim tkivima i prisutne su u aterosklerotskim plakovima, kožnim ulkusima, artritiziranim zglobovima te u benignim i preneoplastičnim hiperproliferativnim lezijama prostate i jetre. Kada se kancerogeni tumori zrače, neke stanice također ulaze u stanje starenja, čime se osiguravaju recidivi bolesti.

Dakle, stanično starenje pokazuje učinak negativne pleiotropije, čija je bit da ono što je dobro za mladi organizam može postati loše za stari. Najviše svijetli primjer- upalni procesi. Izražena upalna reakcija pridonosi brzom oporavku mladog tijela kada zarazne bolesti. U starijoj dobi aktivni upalni procesi dovode do bolesti povezanih sa starenjem. Danas je općeprihvaćeno da upale igraju odlučujuću ulogu u gotovo svim bolestima povezanima sa starenjem, počevši od neurodegenerativnih.

Očigledne su bore i sijeda kosa vanjski znakovi starenje. Ali u tijelu, poodmakla starost počinje degradacijom telomera. Moguće je zaustaviti ovaj proces, a prema riječima znanstvenika, prilično je jednostavno.

Funkcije terminalnih dijelova kromosoma

U svakoj ćeliji ljudsko tijelo Ugrađen je brojač koji mu broji životni vijek – telomera. Ovo je mali komadić DNK koji je pričvršćen "kapom" na kraju kromosoma i ne nosi nikakve genetske informacije. Telomera ima samo jednu funkciju: štiti kromosom od trošenja i habanja.

Enzim telomeraza u tijelu

Sa svakom diobom stanice, "kapa" postaje sve manja, krajnji dio kromosoma se skraćuje, a tijelo počinje pokazivati ​​znakove starenja.

Ali telomera ima sposobnost izgradnje i produljenja te stabiliziranja kromosoma. To se događa zbog proizvodnje posebnog enzima, telomeraze, koji "šije kapu".

Suvremena fiziologija dokazala je da je moguće stimulirati krajeve kromosoma i spriječiti propadanje stanica.

Na primjer, kada se uvede ribonukleinska kiselina, telomeraza ulazi u aktivnu fazu i "dovršava" lanac nukleotida - dakle, sprječava razgradnju i produljuje čovjekov život za nekoliko godina.

Dužina i životni vijek telomera

Telomera je svojevrsni pokazatelj dugovječnosti, a što je kraća, to je stanica više "oronula" i bliža je replikativnom starenju, odnosno procesu kada dioba postaje nemoguća. Znanstvenici su već dokazali da dugi telomeri kod ljudi starijih od 60 godina osiguravaju dobar rad imunološki sustav i miokarda, što se ne može reći za njihove vršnjake s kraćim "kapama".

Starenje stanice ne dovodi izravno do bolesti. Kromosom nezaštićen od habanja postaje previše ranjiv i prije ili kasnije dođe trenutak kada se "uspavani" gen oglasi.

Postoji samo jedan zaključak: ako osoba ima nasljednu predispoziciju za bilo koju bolest, osobito rak, moždani udar, demenciju, kardiovaskularne patologije ili dijabetes, tada je s kratkim telomerima rizik od pojave bolesti izuzetno visok.

Utjecaj na starenje stanica

Istraživači u području fiziologije, bez pojednostavljivanja znanstveni pristup i temeljeno na konkretnim činjenicama, kažu da telomere možete produžiti korekcijom načina života, psihička vježba, neki proizvodi i Dobar san. Loša prehrana i loše navike skraćuju telomere, a time i život.

Istraživači također kažu da umjetno "produljenje" izazvano lijekovima moderna pozornica razvoj znanosti izuzetno je opasan, dakle Najbolji način pomlađivanje organizma - promjene načina života.

Kako povećati sintezu telomeraze?

Svaka osoba ima moć preuzeti kontrolu nad starenjem. Zanimljivo je da telomera "može slušati" ponašanje, mentalno stanje i prepoznati sve biokemijske reakcije u tijelu. Može se utjecati na njegovu proizvodnju. Postoje dokazi da se sinteza telomeraze povećava zbog izlaganja "ženskom" hormonu estrogenu koji se proizvodi tijekom trudnoće. Primjer: sve žene s puno djece imaju duže telomere. To objašnjava kraći prosječni životni vijek muškaraca: oni imaju znatno manje estrogena.

Postoje dokazi da je sinteza telomeraze smanjena zbog prejedanja, pretilosti i visokokalorične hrane.

Kako produžiti bez lijekova?

Lako je povećati telomere. Važno Dobar san te održavanje dobrog psihoemocionalnog stanja. Kontrola stresa glavni je uvjet za normalan rast telomera, a joga ili meditacija mogu pomoći u tome.

Dovoljne su svakodnevne jutarnje vježbe ili polusatne šetnje umjerenim tempom, prehrana s prevladavanjem voća i povrća s minimalnim udjelom masti, šećera i soli.

Kako hrana utječe na kromosome?

Recept za produljenje je i dovoljan unos vitamina C, D, Omega-3, Co Q10 i drugih prirodnih antioksidansa.

Što uključiti u prehranu?

Za uspostavljanje stanične ravnoteže i neutralizaciju oksidacije potrebne su dovoljne količine povrća i voća. Opskrbljuju tijelo prirodnim antioksidansima koji su prirodni ljudskom tijelu. Slatko i kiselo voće koje je crveno, crno, ljubičasto ili plavo ima najveću koncentraciju hranjivih tvari.

Hrana s visokim sadržajem cinka potiče sintezu telomeraze:

• goveđa jetra;
• mekinje;
• Sjemenke suncokreta;
• tvrdi sirevi;
• jaja.

Kako bi se povećala otpornost na stres, telomerazna dijeta trebala bi uključivati ​​hranu s visokim udjelom magnezija:

• zeleno lisnato povrće;
• leća;
• sezam;
• mekinje;
• orasi;
• kikiriki;
• zobena krupica;
• zrno heljde;

Važno je glavni unos namirnica s antioksidansima premjestiti na večeru. Aktivna dioba stanica događa se noću, a to doprinosi obnovi oštećenih "kapa".

Produljenje telomera bez štete

Fiziolozi su uvjereni da je umjetno poticanje sinteze telomeraze opasno. To može dovesti do brzog i nekontroliranog rasta atipičnih stanica. Stimulacija lijekovi moguće je samo prema indikacijama za određene kategorije onkoloških bolesnika.

Najjednostavniji i najprirodniji načini poticanja sinteze telomeraze daju pozitivne rezultate: umjerena tjelesna aktivnost, dnevna prehrana s maksimalnim unosom hranjivih tvari i pozitivna emocionalna pozadina.

Lijekovi

Danas su znanstvenici u potrazi za čudotvornim lijekom koji bi pomogao usporiti starenje utječući na telomere kromosoma. Takav proizvod još ne postoji na ljekarničkom tržištu, no situacija bi se vrlo brzo mogla promijeniti.

Važno je pridržavati se pravilnog zdravog načina života, tada će se starenje značajno odgoditi.

Smatra se da organizam ima sposobnost stanica da se dijele samo određeni broj puta. Svaki put nakon toga, ljudski DNK se skraćuje. Telomere pružaju zaštitu genima. To su terminalni dijelovi kromosoma koji postaju sve manji sa svakom diobom.

Telomeri štite glavni fragment DNA od oštećenja tijekom replikacije. Kada ih ponestane, stanice se ne mogu dijeliti. Međutim, neki od njih se ne suočavaju s takvim problemima. To je zbog prisutnosti drugog enzima u njihovom sastavu - telomeraze. Stalno produljuje telomere. Takve značajke karakteristične su za rak i matične stanice.

Telomeri se nalaze na 4 kraja kromosoma i nalikuju krajevima vezica. Ovi elementi sprječavaju sljepljivanje krajeva kromosoma. Oni također pomažu u izbjegavanju lijepljenja za druge kromosome. Kada se ovaj proces poremeti, stanice umiru ili se pretvaraju u tumore. Kako se stanice dijele, krajevi telomeraze se skraćuju. Kao rezultat toga, stanice se prestaju dijeliti. Te su promjene genetske i epigenetske. To znači da ovise o nasljednoj predispoziciji i utjecaju vanjskih čimbenika.

Održavanje i regeneracija telomera ovisi o aktivnosti telomeraze. Poticanjem sinteze enzima može se spriječiti gubitak telomera. Ispod njih su takozvani geni smrti. Oni uzrokuju apoptozu. Taj se proces očituje u obliku smrti staničnih elemenata. Taj se proces smatra prirodnim i neizbježnim. Međutim, brojne znanstvene studije pokazale su da je kod nekih ljudi proces skraćivanja telomera prebrz. To uzrokuje ozbiljne patologije i prerano starenje.

To znači da postoje određene razlike između fiziološke dobi i stvarne figure. Tkiva su starija ili mlađa u odnosu na samu osobu. Što se telomeri više skraćuju, to je proces starenja brži.

Metode zaštite telomera

Sinteza enzima telomeraze, koji može produžiti telomere, također se smanjuje kako tijelo stari. Međutim, danas ih ima lijekovi koji pomažu u vođenju ovog procesa. Međutim, oni nisu javno dostupni i rijetko se koriste.

Modifikacija životnog stila neophodna je za očuvanje završetaka telomeraze. Prema znanstveno istraživanje, ljudi koji često meditiraju imaju manju vjerojatnost da će doživjeti stres i upale. Ljubitelji meditacije obično imaju duže krajeve kromosoma od ljudi koji se ne bave takvim praksama.

Vrijedno je uzeti u obzir da kronična upala izaziva smanjenje aktivnosti telomeraze i ubrzava skraćivanje krajeva telomera. To je zbog kršenja pH, ponašanja interleukina i drugih procesa u tijelu.

Ako osoba želi zaustaviti starenje i produžiti život, mora početi liječiti kronične upale u tijelu. Da biste to učinili, potrebno je pravovremeno eliminirati zubni karijes, prostatitis, upale u crijevima, parodontne bolesti i ginekološke patologije.

Načini produljenja telomera

Telomeraza je podložna određenim učincima. Aktivacija enzima se postiže uz pomoć estrogena. Količina podataka se povećava tijekom trudnoće. Stoga žene s puno djece obično karakterizira duga duljina telomera. Ova značajka jedno je od opravdanja za dulji životni vijek žena.

Drugi mehanizam koji pridonosi produljenju telomera smatra se smanjenjem unosa kalorija. Postoje dokazi da smanjenje količine unesenih kalorija za samo 10% od uobičajene norme pomaže produžiti životni vijek za 5 godina. U isto vrijeme, prejedanje i značajan višak težine smanjuju duljinu telomera.

Svakodnevno hodanje smatra se učinkovitom metodom za produljenje telomera. Njihovo trajanje mora biti najmanje 40 minuta. Još jedan na učinkovit način aktivacija sinteze telomeraze smatra se povećanjem razine vitamina D. Prema brojnim studijama, količina tvari na razini od 100 mg/l povećava duljinu telomera za 19%. Sintezu telomeraze aktiviraju koenzim Q10 i resferatrol. Vitamin C, omega-3 i drugi antioksidansi odgovorni su za ovaj proces.

Trebate li aktivirati sintezu telomeraze?

Postoji mišljenje da aktivacija proizvodnje telomeraze može dovesti do negativnih posljedica. To je zbog činjenice da ovaj enzim sprječava smrt tumorskih stanica. Ali to se ne odnosi na korekciju načina života. Konzumacijom omega-3 namirnica potiče se sinteza telomeraze u zdravim stanicama. Istodobno, proizvodnja tvari u abnormalnim stanicama, naprotiv, usporava.

Jer primjena lijekovi za aktiviranje sinteze telomeraze provodi se uz stroge indikacije - na primjer, tijekom razvoja onkološke patologije. Istodobno, korekcija načina života ne može izazvati negativne posljedice. Stoga liječnici savjetuju konzumaciju zdravih, pravodobno liječenje upala i suočavanje s djelovanjem čimbenika stresa na tijelo.

Zdrava hrana

Postoje namirnice koje stimuliraju aktivnost telomeraze. To uključuje sljedeće:

• losos;
• avokado;
• jaja;
• zeleni čaj;
• meso;
• mahunarke;
• borovnica;
• češnjak;
• grejp.

Da biste smanjili ozbiljnost upalnih promjena u tijelu i poboljšali prehranu stanica, morate jesti hranu koja sadrži puno cinka. To uključuje goveđa jetra i kamenice. Također je vrijedno jesti proizvode od pšenice. Za smanjenje utjecaja čimbenika stresa korisna je konzumacija magnezija. Ima ga u zelenom povrću, mahunarkama i biljnim uljima. Tvar također uključuje čokoladu i žitarice od cijelog zrna.

Kao antioksidans treba koristiti E. Element je prisutan u avokadu, orašastim plodovima i biljnim uljima. Omega-3 su važne masna kiselina. Te se tvari nalaze u plodovima mora. Osim toga, grožđe i čaj doprinose stimulaciji sinteze telomeraze zbog prisutnosti polifenola. Svakako ga vrijedi dodati u hranu, jer djeluje protuupalno.

Vrlo je korisno jesti hranu s vitaminom A. Ova tvar je prisutna u bundevi, mrkvi i rajčici. Ima ga i u špinatu, babura paprika. Važan je i vitamin D. Ova tvar se nalazi u jetri bakalara, haringi i sardinama. Ovi elementi imaju blagotvoran učinak na živčani sustav i strukturu koštanog tkiva.

Kako bismo spriječili prerano starenje, potrebno je unositi aminokiseline. Posebno je važno to činiti navečer. To je zbog aktivne diobe stanica tijekom vremena. Zahvaljujući ovim svojstvima, peptidi mogu obnoviti oštećene telomere. Trebali biste jesti proteinsku hranu za večeru 5 puta tjedno. Ako se osoba bavi sportom, proteini bi trebali biti prisutni u dnevnoj prehrani. U tom slučaju morate večerati 3 sata prije spavanja. Količina hrane navečer ne smije prelaziti 2/3 ručka.

Na taj način se može povećati aktivnost telomeraze. Poboljšana funkcija enzima i povećana duljina telomera povezani su s umjerenim tjelesna aktivnost. Tome također pridonose vitamini i višestruko nezasićene masti, kojih ima u zdravoj hrani.

Liječnici tvrde da duljina telomera kod ljudi koji su navikli živjeti zdrava slikaživot, mnogo više. Isto se ne može reći za one koji puno koriste alkoholna pića, puši, ne kontrolira svoju težinu i vodi nedovoljno aktivan stil života. Pod utjecajem faktora stresa i virusnih infekcija opaža se brzo smanjenje duljine telomera.

Upotreba aktivatora telomeraze

Od pojave telomere-telomerazne teorije starenja, počela je potraga za lijekom koji bi mogao potaknuti sintezu telomeraze i usporiti promjene povezane sa starenjem. Kao rezultat toga, velika američka biotehnološka tvrtka Geron Inc uspjela je pronaći molekulu koja je postala osnova prvog aktivatora telomeraze, nazvanog TA-65.

Značajke sastava

Ova molekula je dobivena iz rizoma Astragalus membranaceus. Ovaj ljekovita biljka se od davnina koristi u kineskoj medicini za prevenciju raka. Spoj ovaj alat uključuje više od 2000 molekula. Međutim, samo jedan može aktivirati telomerazu. Zvao se TA-65.

Proces dobivanja i pročišćavanja ove molekule prilično je naporan i sastoji se od više koraka. Tvar ne samo da se mora razlikovati od ostatka, već i pročistiti od nečistoća što je moguće učinkovitije. Molekula i metoda njezine pripreme su patentirani. Da biste dobili minimalni volumen TA-65, trebate preraditi otprilike 5-6 tona sirovina. Stoga doza aktivne komponente, koja se nalazi u jednoj kapsuli, može biti jednaka nekoliko litara ekstrakta.

Za postizanje trajnih rezultata potrebno je koristiti proizvod najmanje 3 mjeseca. Stoga neće biti moguće zamijeniti lijek upotrebom nekoliko litara običnog ekstrakta.

Mehanizam djelovanja

Nakon prodiranja u sustavni krvotok, molekula ulazi u stanicu i aktivira funkcije gena koji je odgovoran za privremenu aktivaciju telomeraze. Zahvaljujući tome, enzim počinje formirati terminalne zone kromosoma. To se postiže dodavanjem nukleotidnih baza. Uslijed rasta telomera stanica prima nova prilika podjeli i funkcioniranju. Tako se njen život nastavlja. Možemo reći da se stanice transformiraju iz starih u mlade i aktivne. Ovaj proces utječe na funkcioniranje cijelog tijela.

Kada osoba prestane koristiti TA-65, enzim telomeraza ponovno smanjuje svoju aktivnost. To znači da je stimulacija elementa privremena i kontrolirana. Maksimalni volumen aktivne komponente u krvi postiže se 3 sata nakon primjene tvari. Istraživanja lijeka provedena su na stanicama, životinjama i ljudima. Prva kategorija eksperimenata pomogla je dokazati da dodavanje TA-65 u strukturu stanica produljuje njihov život. životni ciklus i omogućuje vam da se nosite s ograničenjem Hayflicka.

Prvi dokaz o reverzibilnosti procesa povezanih sa starenjem kod sisavaca pod utjecajem TA-65 predstavljen je 2011. godine. Publikacija se pojavila u časopisu The Nature. Miševi na kojima su provedeni pokusi imali su kratke telomere. Karakterizira ih minimalna aktivnost telomeraze. Glodavci su imali lezije DNK, teška oštećenja mozga i degenerativne procese u organima. Kao rezultat toga, imali su prekršaje reproduktivne funkcije, prerano starenje. Životni vijek životinja nije prelazio 43 tjedna.

Nakon 30-35 tjedana, znanstvenici su glodavcima svaki dan ubrizgavali aktivator telomeraze. Ova terapija se provodila 1 mjesec. Kao posljedica toga, očekivani životni vijek produžio se na otprilike 80 tjedana. Korištenje lijeka pridonijelo je produljenju telomera, obnovi aktivnosti telomeraze i smanjenju oštećenja DNA u kromosomima. Također, aktivator TA-65 omogućio je smanjenje degenerativnih oštećenja organa. Istodobno su stradali slezena, mozak, crijeva i testisi.

Zahvaljujući upotrebi tvari obnovljene su reproduktivne sposobnosti glodavaca. To je pomoglo u postizanju vidljivog pomlađivanja miševa. Međutim, niti jedna od životinja nije doživjela razvoj maligni tumori. Stoga se TA-65 može nazvati prvim aktivatorom telomeraze koji ima dokazanu učinkovitost i sigurnost. Zahvaljujući upotrebi tvari, moguće je postići pomlađivanje stanica stimulacijom telomeraze.

Produljenje telomera omogućuje duži životni vijek zdrav život. Korištenje tvari daje osobi vitalnu energiju dugi niz godina. Zahvaljujući tome, moguće je zaustaviti proces starenja iznutra i ostati aktivan u bilo kojoj dobi.

Prednosti lijeka

Aktivator TA-65 je prirodni lijek, čiju su učinkovitost potvrdila brojna istraživanja. Zahvaljujući njegovoj uporabi moguće je potaknuti aktivnost telomeraze i potaknuti obnovu kratkih telomera u tijelu. To pomaže značajno usporiti proces starenja.

Zbog pomlađivanja stanica primjenom TA-65 moguće je postići sljedeće učinke:

• smanjiti vjerojatnost bolesti povezanih sa starenjem;
• smanjiti rizik od razvoja raka;
• povećati elastičnost kože;
• poboljšati rad imunološkog sustava;
• održavati normalne kognitivne funkcije;
• normalizirati stanje kose i noktiju;
• održavati normalnu seksualnu energiju;
• poboljšati vidnu oštrinu;
• povećati gustoću kostiju.

Telomeri i telomeraze važni elementi, na kojem izravno ovise promjene u tijelu povezane s dobi. Za zaustavljanje procesa starenja možete koristiti aktivator TA-65 koji ima brojne prednosti.