Üks huvitav ala pikaealisuse uurimise keskused telomerid, mis on "vihjeid" meie kromosoomide otstes, mis koosnevad kodeerimata DNA järjestustest. Telomerid mängivad olulist rolli inimeste tervises ja nende avastanud teadlased said 2009. aastal füsioloogia või meditsiini Nobeli preemia.
Kui rakud jagunevad, tuleb DNA-d replitseerida.
Ensüümid, mis täidavad replikatsiooniprotsessi, algavad lukustumisel kromosoomi lõpuni. Kromosoomi osa, millele replikatsioonimehhanism kinnitub, ei saa kopeerida, mistõttu kromosoom teoreetiliselt lüheneb iga rakkude jagunemisega. Telomere lühenemine on rakulise vananemise näitaja. Telomeerid on kromosoomide otstes olevad DNA segmendid, mis pakuvad koht kinnitamiseks mõeldud replikatsioonimehhanismi jaoks, nii et DNA ahelat saab kopeerida tervikuna. Selleks, et teine replikatsioon toimuks, peab jääma piisavalt telomeere, et tagada replikatsiooni ensüümidele kinnitamise koht, säilitades geeni kodeerivate aluspaaride puutumata ja kopeerimiseks kättesaadavad. Kui telomeer muutub liiga lühikeseks, kahjustub DNA replikatsioon ja rakk ei saa jagada. Rakkudel on telomeeride säilitamiseks omane mehhanism. Ensüümi telomeraas redutseerib telomeere, et kompenseerida lühenemist, mis tekib iga rakkude jagunemisega.
Cellular vananemine põhjustab rakulise vananemise
Rakkude vananemine, mis sisaldab telomere lühenemist ja DNA kahjustusi, võib lõppkokkuvõttes kaasa tuua vananemise, raku kasvupeetuse seisundi. Rakk on veel elus, kuid mitte terved ja ei suuda jagada. Kuna üha enam koestunud rakke vananeb, on peamiselt koe vananemine, selle funktsioon muutub ohtu.
Sissenõuned rakud ei suuda läbi viia normaalseid rakulisi protsesse, kahjustada koe võime kahjustusi parandada ja eristada tegureid, mis mõjutavad naaberrakkude funktsiooni ja soodustavad vähi arengut.
Lühemad telomeerid on seotud haigusega
Telomere pikkust ja telomeraasi aktiivsust saab mõõta inimese valgeverelibledes ja see on andnud teadlastele võimaluse uurida nende rakuliste vananemismarkeritega seotud tegureid ja haigusseisundeid.
Inimese uuringutes on lühemat telomere pikkust või madalamat telomeraasi aktiivsust seostatud mitmete krooniliste, ennetatavate haigustega, sealhulgas hüpertensioon, südame-veresoonkonna haigused, insuliiniresistentsus, 2. tüüpi diabeet, depressioon, osteoporoos ja rasvumine.
Dieet ja elustiili mõjutavad tegurid Telomere pikkus
Telomere pikkust ja telomeraasi aktiivsust mõjutavad nii geneetilised kui ka keskkonnamõjud, sealhulgas dieedi ja elustiili valikud. Kõrgem köögiviljade ja puuviljade tarbimise tase, kiudainete sisaldus, vitamiinide ja mineraalide sisaldus ning füüsiline koormus on tegurid, mis on seotud pikemate telomeeridega ja suurema telomeraasi aktiivsusega. Telomeeride säilitamine on üks paljudest mehhanismidest, mille abil need tervislike eluviiside käitumised aitavad kaasa pikaealisusele.
Allikad:
Burton DG, Krizhanovsky V. Rakulise vananemise füsioloogilised ja patoloogilised tagajärjed. Cell Mol Life Sci 2014, 71: 4373-4386.
Cassidy A, De Vivo I, Liu Y, jt. Ühendused toitumise, elustiili tegurite ja telomere pikkuse vahel naistel. Am J Clin Nutr 2010, 91: 1273-1280.
Deng W, Cheung ST, Tsao SW, et al. Telomeraasi aktiivsus ja selle seos psühholoogilise stressi, vaimsete häirete, elustiili tegurite ja sekkumistega: Süstemaatiline ülevaade. Psychoneuroendocrinology 2016, 64: 150-163.
Tervislike eluviiside muutuste mõju telomeraasi aktiivsusele ja telomere pikkusele meestel, kellel on biopsiast tõestatud madala riskiga eesnäärmevähk: kirjeldava pilootuuringu 5-aastane järelkontroll.
Marcon F, Siniscalchi E, Crebelli R, jt. Toiduga seotud telomeere lühenemine ja kromosoomide stabiilsus. Mutagenesis 2012, 27: 49-57.