Сегодня я расскажу, почему мы стареем и что с этим можно сделать. И опять благодарю свою подписчицу за вопрос, который натолкнул меня на написание этой статьи.
В далёком 1930 году Барбара Макклинток, работая с кукурузой, заметила особые строения на концах хромосом. Её первые эксперименты показали, что они часто разрывались или ломались при делении клеток, что зачастую было губительно для них. Херманн Мюллер в том же году дал название этим концам — он назвал их теломерами от греческих слов «конец» (telos) и «часть» (meros). В 1960 году Леонард Хейфлик заметил, что клетки, помещённые в чашку Петри для выращивания, перестают делиться после ограниченного числа делений. Первым учёным, который связал запрограммированное прекращение деления клеток, наблюдаемое Хейфликом, с воспроизведением теломер, был наш соотечественник Алексей Оловников. Он предположил, что неполовые клетки человека не могут исправить укорочение хромосом, которое происходит при воспроизведении ДНК. Укорочивается ДНК (хромосома) с концов. Теломеры же защищают хромосомы во время деления, они обрезаются, то есть приносятся в жертву вместо хромосом. У бактерий, например, есть только одна хромосома, а теломер нет. Но делиться они могут теоретически бесконечно. Как так? Почему их хромосома не укорачивается? Всё потому, что она замкнута, как кольцо, и поэтому она никогда не обрезается. Нам так не повезло.
Оловников также предположил, что длина теломер может определять возможное количество воспроизведений ДНК. А в 1986 году учёные Кук и Смит предложили, что взрослые клетки (неполовые) могут испытывать недостаток фермента — теломеразы, который может наращивать теломеры. Впервые этот фермент открыли у одноклеточного организма Tetrahymena. Несколько исследований подтвердили уменьшение средней длины теломер с делением клеток в неполовых клетках — они, по-видимому, не способны поддерживать длину теломер, в отличие от половых клеток — яйцеклеток и сперматозоидов и стволовых клеток. Не все клетки в организме имеют схожий воспроизводящийся потенциал. Клетки мозга почти не делятся, а клетки кожи постоянно обновляются. В стволовых клетках теломеры почти не укорачиваются.
Проблема решена! Начнём вводить или принимать фермент теломеразу, и будем жить вечно!
Но если бы всё было так просто. Сейчас я попрошу вас подумать: так ли хорошо, если клетка постоянно делится, а её теломеры не укорачиваются, вследствие чего клетка не входит в фазу самоубийства? Ведь иногда люди получают такое бессмертие, но скорее его можно назвать проклятием, и имя ему — рак. Ведь именно при раке клетки бесконтрольно делятся, а теломеры не укорачиваются, и развивается опухоль. Всё ещё хотите ввести себе этот фермент?
Считается, что укорочение теломер — один из механизмов организма для борьбы с раковыми клетками. Укорочение теломер ограничивает господство одной клеточной линии, ограничивая количество делений, которые может претерпеть эта линия клеток. То есть ни одна группа клеток не сможет превзойти другие и взять верх. Если это произойдёт, это повысит риск возникновения мутаций в господствующем клоне, которые могут перерасти в опухоль. Наше тело также поддерживает разнообразные популяции клеток с различным генетическим составом. Это разнообразие имеет решающее значение для поддержания здоровья тканей и предотвращения рака.
Как узнать, сколько теломер у тебя осталось?
Во-первых, длина теломер сильно зависит от того, какую хромосому мы рассматриваем. А во-вторых, средняя длина теломер является наследственным признаком, то есть всё зависит от генетики. Если вы ещё помните овечку Долли, то у неё были с рождения укороченные теломеры. Ведь родилась она путём переноса ядра из клетки молочной железы взрослой овцы с укороченными теломерами в обезъядеренную яйцеклетку. Напротив, в экспериментах по переносу ядер из стареющих бычьих фибробластов было получено потомство с более длинными, чем ожидалось, теломерами. Фибробласты — это тип клеток, которые можно найти в соединительной ткани и которые играют важную роль в поддержании и восстановлении тканей.
А как же тогда стволовые клетки не теряют теломеры, но и не превращаются в раковые?
Было выдвинуто предположение, что количество делений в стволовых клетках составляет менее ста раз в течение жизни человека и что эта эффективность достигается строгой иерархией на уровне стволовых клеток, причём самые примитивные клетки делятся меньше всего и имеют самые длинные теломеры. Хотя теломеры связали со старением, у лабораторных мышей (Mus musculus), дрожжей (Saccharomyces cerevisiae), горчичных растений (Arabidopsis) и круглых червей (Caenorhabditis elegans) полная потеря фермента теломеразы спокойно переносится в течение нескольких поколений. Что удивительно, видимо, не только укорочение теломер влияет на старение.
Можно ли хоть как-то удлинить теломеры, если с генетикой не повезло, а раком болеть не хочется?
Можно. Сразу скажу, что купить фермент теломеразу не получится. Его никто не продаёт для потребления, а если вы видите БАД, который это обещает, то это наглая ложь. Ни одна биофармацевтическая компания не будет продавать этот фермент без исследований, так как это может вызвать рак. Могут продавать вытяжки растений и их экстракты, которые активируют теломеразу, но саму теломеразу вам, обывателю, не купить. Производство любых ферментов — дорогое удовольствие. Теломеразу можно купить, если вы исследователь — 1.12 миллилитра этого фермента стоит 1240 долларов. Его продают не в чистом виде, а для экспериментов с другими реагентами. Поэтому ещё раз — нет, его не продают простым смертным. Прежде чем пить БАДы, помогающие активировать теломеразу, помните, что высокий уровень фермента теломеразы связан с повышенным риском развития опухолей мозга, меланомы и рака лёгких у некурящих людей.
Обладательница Нобелевской премии Элизабет Блэкберн, главный исследователь теломераз и теломер, даёт следующие советы по поддержанию длины теломер: уменьшайте стресс, хорошо спите и правильно питайтесь. Рецепт простой и древний. Также она советует заниматься физическими упражнениями хотя бы 15 минут в день.
И нет, я нигде не нашла доказательств того, что она вкалывала себе или принимала фермент теломеразу, а на английском я прошерстила много газет и сайтов.
Элизабет также советует потреблять достаточное количество омега-3 жирных кислот. А по некоторым противоречивым исследованиям — витамин D тоже помогает с удлинением теломер. Также, что удивительно, у людей, состоящих в браке или имеющих партнёров, теломеры оказывались длиннее, чем у одиноких людей. Окислительный стресс тоже может ускорить старение, повреждая клетки. Но о нём я расскажу во второй части.
Источники:
Aubert, Geraldine, and Peter M. Lansdorp. "Telomeres and aging." Physiological reviews 88.2 (2008): 557-579.
sigmaaldrichточкаcom/NL/en/product/mm/s7710?srsltid=AfmBOoou5s7X_gdKR9KpRwsrGHdXaBNeKuyV5U2ij1N2TaSVDIgStx4nproduct-documentation
theguardianточкаcom/science/2017/jan/29/telomere-effect-elizabeth-blackburn-nobel-prize-medicine-chromosomes
Ставя любо, подписываясь или же пересылая статью друзьям, Вы помогаете мне продвигать настоящую науку.
Предыдущая статья: Мысленное сафари: как помочь ребенку сосредоточиться на учебе
Часть вторая туть - Почему филлеры никогда не рассасываются. Об эликсире молодости. Часть вторая.
