Теломеры что это простыми словами
Теломеры и теломераза: влияние ферментов на старение организма!
Одной из причин старения организма считается способность клеток делиться лишь конкретное количество раз. Каждый раз после этого ДНК человека укорачивается. При этом защиту генам обеспечивают теломеры. Они представляют собой концевые участки хромосом, которые с каждым делением уменьшаются.
Что такое теломеры
Теломеры обеспечивают защиту главного фрагмента ДНК от поражения при репликации. Когда они заканчиваются, клетки не способны делиться. Однако некоторые из них не сталкиваются с подобными проблемами. Это обусловлено наличием в их составе другого фермента – теломеразы. Он все время удлиняет теломеры. Такие особенности характерны для раковых и стволовых клеток.
Теломеры находятся на 4 окончаниях хромосом и напоминают кончики шнурков. Эти элементы предотвращают склеивание хромосомных концов друг с другом. Также они помогают избежать слипания с остальными хромосомами. При нарушении этого процесса клетки погибают или трансформируются в опухоли. По мере деления клеток окончания теломеразы укорачиваются. Как следствие, клетки прекращают процесс деления. Эти изменения являются генетическими и эпигенетическими. Это значит, что они зависят от наследственной предрасположенности и воздействия внешних факторов.
Сохранение и регенерация теломеров зависит от активности теломеразы. Благодаря стимуляции синтеза фермента удается предотвратить истощение теломеров. Под ними находятся так называемые гены смерти. Они вызывают возникновение апоптоза. Этот процесс проявляется в виде гибели клеточных элементов. Данный процесс считается естественным и неотвратимым. Однако многочисленные научные исследования помогли установить, что у некоторых людей процесс укорачивания теломеров является слишком быстрым. Это становится причиной возникновения серьезных патологий и преждевременного старения.
Это означает, что существуют определенные отличия между физиологическим возрастом и реальной цифрой. Ткани бывают старше или моложе по сравнению с самим человеком. Чем сильнее укорачиваются теломеры, тем быстрее происходят процессы старения.
Методы защиты теломеров
Синтез фермента теломеразы, способного удлинять теломеры, тоже снижается по мере старения организма. Однако сегодня существуют медикаментозные средства, которые помогают скорректировать этот процесс. При этом они не имеют общедоступного характера и используются довольно редко.
Чтобы сохранить окончания теломеразы, необходима коррекция образа жизни. Согласно научным исследованиям, люди, которые часто медитируют, в меньшей степени подвергаются стрессовым факторам и воспалениям. У поклонников медитации концы хромосом обычно длиннее, чем у людей, которые не занимаются подобными практиками.
Стоит учитывать, что хронические воспаления провоцируют снижение активности теломеразы и ускоряют сокращение окончаний теломеров. Это обусловлено нарушением РН, поведением интерлейкинов и прочими процессами в организме.
Если человек хочет остановить старение и продлить долголетие, нужно приступать к лечению хронических воспалений в организме. Для этого необходимо своевременно устранять кариозное поражение зубов, простатит, воспаления в кишечнике, пародонтоз, гинекологические патологии.
Способы удлинения теломеров
Теломераза подвергается определенному воздействию. Активизация фермента достигается с помощью эстрогена. Количество данных гормонов увеличивается при беременности. Потому для многодетных женщин обычно характерна большая длина теломеров. Данная особенность является одним из обоснований большей продолжительности жизни у женщин.
Еще одним механизмом, которые способствует, удлинению теломеров, считается уменьшение калорийности рациона. Есть данные, что снижение количества потребляемых калорий лишь на 10 % от привычной нормы помогает увеличить продолжительность жизни на 5 лет. При этом переедание и существенное превышение веса снижает длину теломеров.
Эффективным методом удлинения теломеров считаются ежедневные прогулки. Их длительность должна составлять не меньше 40 минут. Еще одним действенным способом активизации синтеза теломеразы считается повышение уровня витамина D. Согласно многочисленным исследованиям, количество вещества на уровне 100 мг/л повышает длину теломеров на 19 %. Синтез теломеразы активизируют коэнзим Q10, ресфератрол. За этот процесс отвечают витамин С, омега-3 кислоты, а также другие антиоксиданты.
Нужно активизировать синтез теломеразы?
Есть мнение, что активизация продукции теломеразы может приводить к отрицательным последствиям. Это обусловлено тем, что данный фермент препятствует гибели опухолевых клеток. Но это не относится к коррекции образа жизни. Благодаря употреблению продуктов с омега-3 стимулируется синтез теломеразы в здоровых клетках. При этом выработка вещества в аномальных клетках наоборот замедляется.
Потому применение медикаментозных препаратов для активизации синтеза теломеразы осуществляется при наличии строгих показаний – к примеру, при развитии онкологических патологий. При этом коррекция образа жизни не может провоцировать отрицательные последствия. Потому врачи советуют употреблять полезные продукты, своевременно лечить воспаления и справляться с воздействием стрессовых факторов на организм.
Полезные продукты
Существуют продукты, которые стимулируют активность теломеразы. К ним относят следующее:
Чтобы уменьшить выраженность воспалительных изменений в организме и улучшить питание клеток, нужно употреблять продукты, которые содержат много цинка. К ним относят говяжью печень и устрицы. Также стоит есть продукты из пшеницы. Для сокращения влияния стрессовых факторов полезно употреблять магний. Он присутствует в зеленых овощах, бобовых, растительных маслах. Также вещество включает шоколад и цельнозерновые каши.
В качестве антиоксидантов стоит использовать витамин Е. Элемент присутствует в авокадо, орехах, растительных маслах. Немаловажное значение имеют омега-3 жирные кислоты. Данные вещества входят в состав морепродуктов. Помимо этого, стимуляции синтеза теломеразы способствуют виноград и чай благодаря наличию полифенолов. Обязательно стоит добавлять в пищу куркуму, которая оказывает противовоспалительный эффект.
Очень полезно употреблять пищу с витамином А. Это вещество присутствует в тыкве, моркови, томатах. Также оно содержится в шпинате, болгарском перце. Немаловажное значение имеет и витамин D. Данное вещество содержится в печени трески, селедке, сардинах. Указанные элементы благоприятно влияют на нервную систему и структуру костных тканей.
Чтобы предотвратить преждевременное старение, необходимо употреблять аминокислоты. Особенно важно делать это по вечерам. Это обусловлено активным делением клеток в ночное время. Благодаря этим особенностям пептиды могут восстанавливать пораженные теломеры. 5 раз в неделю на ужин следует употреблять белковую пищу. Если человек занимается спортом, белок должен присутствовать в ежедневном рационе. При этом ужинать необходимо за 3 часа до сна. Количество пищи вечером не должно превышать 2/3 порции обеда.
Таким образом, активность теломеразы можно увеличивать. Улучшение функционирования фермента и увеличение длины теломер связано с умеренной физической нагрузкой. Также этому способствуют витамины и полиненасыщенные кислоты, которые присутствуют в здоровой пище.
Врачи уверяют, что длина теломеров у людей, которые привыкли вести здоровый образ жизни, намного больше. Этого нельзя сказать о тех, кто употребляет много алкогольных напитков, курит, не контролирует свой вес и ведет недостаточно активный образ жизни. Стремительное уменьшение длины теломеров наблюдается под воздействием стрессовых факторов и вирусных инфекций.
Использование активатора теломеразы
Со времени возникновения теломер-теломеразной теории старения начались поиски препарата, который способен стимулировать синтез теломеразы и замедлить возрастные изменения. В результате крупная биотехнологическая компания США Geron Inc сумела отыскать молекулу, которая стала базой первого активатора теломеразы, который называется ТА-65.
Особенности состава
Эта молекула была получена из корневища перепончатого астрагала. Это лекарственное растение с давних времен применяется в китайской медицине для профилактики раковых заболеваний. Состав данного средства включает больше 2000 молекул. При этом только одна может активизировать теломеразу. Ее назвали ТА-65.
Процесс получения и очищения этой молекулы является достаточно трудоемким и многоступенчатым. Вещество не только нужно отличить от остальных, но и максимально качественно очистить его от примесей. Молекула и метод ее получения была запатентованы. Чтобы получить минимальный объем ТА-65, нужно переработать примерно 5-6 т сырья. Потому доза активного компонента, которая находится в одной капсуле, может приравниваться к нескольким литрам экстракта.
Для достижения стойких результатов требуется применять средство минимум 3 месяца. Потому заменить препарат употреблением нескольких литров обыкновенного экстракта не удастся.
Механизм действия
При проникновении в системный кровоток молекула попадает в клетку и активизирует функции гена, который отвечает за временную активизацию теломеразы. Благодаря этому фермент начинает формировать конечные зоны хромосом. Это достигается за счет добавления оснований нуклеотидов. За счет наращивания теломеров клетка получает новую возможность к делению и функционированию. Таким образом продолжается ее жизнь. Можно сказать, что клетки из стареющих трансформируются в молодые и активные. Данный процесс влияет на работу всего организма.
Когда человек прекращает употреблять ТА-65, фермент теломераза снова снижает свою активность. Это значит, что стимулирование элемента носит временный и контролируемый характер. Предельный объем активного компонента в крови достигается спустя 3 часа после применения вещества. Исследования препарата проводились на клетках, животных и людях. Первая категория экспериментов помогла доказать, что добавление ТА-65 к структуре клеток продлевает их жизненный цикл и позволяет справиться с лимитом Хейфлика.
Первое свидетельство об обратимости возрастных процессов у млекопитающих под влиянием ТА-65 было представлено в 2011 году. Публикация появилась в журнале The Nature. Мыши, на которых проводились опыты, имели короткие теломеры. Для них была характерна минимальная активность теломеразы. Грызуны имели поражения ДНК, серьезные поражения мозга и дегенеративные процессы в органах. В результате у них присутствовали нарушения репродуктивных функций, преждевременное старение. Длительность жизни животных не превышала 43 недель.
В 30-35 недель ученые каждый день вводили грызунам активатор теломеразы. Такая терапия проводилась в течение 1 месяца. Как следствие, продолжительность жизни увеличивалась примерно до 80 недель. Применение средства способствовало удлинению теломеров, восстановлению активность теломеразы и уменьшению поражения ДНК в хромосомах. Также активатор ТА-65 обеспечивал уменьшение дегенеративных поражений органов. При этом страдала селезенка, мозг, кишечник, яички.
Благодаря применению вещества восстанавливались репродуктивные возможности грызунов. Это помогло добиться заметного омоложения мышей. При этом ни одно из животных не столкнулось с развитием злокачественных опухолей. Таким образом, ТА-65 можно назвать первым активатором теломеразы, который имеет подтвержденную эффективность и безопасность. Благодаря применению вещества удается добиться омоложения клеток за счет стимуляции теломеразы.
Удлинение теломеров позволяет увеличить длительность здоровой жизни. Применение вещества на долгие годы обеспечивает человека жизненной энергией. Благодаря этому удается изнутри остановить процессы старения и оставаться активным в любом возрасте.
Преимущества препарата
Активатор ТА-65 представляет собой натуральное средство, результативность которого подтверждена многочисленными исследованиями. Благодаря его применению удается стимулировать активность теломеразы и запустить восстановление коротких теломеров в организме. Это помогает существенно замедлить процессы старения.
Вследствие омоложения клеток на фоне применения ТА-65 удается получить такие эффекты:
Теломеры и теломераза – важные элементы, от которых напрямую зависят возрастные изменения в организме. Чтобы остановить процессы старения, можно применять активатор ТА-65, который имеет немало преимуществ.
Что такое теломеры и теломераза
Доктор Элизабет Блэкберн, открывшая теломеразу, получила мировую славу и Нобелевскую премию. Она сравнила теломеры с пластиковыми наконечниками на концах шнурков, которые не дают им распутаться.
Этот фермент способен компенсировать износ теломер. Однако у людей теломераза активна только на эмбриональном этапе развития. У взрослых же этот фермент ограничивают стволовые и половые клетки, а также некоторые клетки крови.
Теломеры защищают концы хромосом, где записано наше генетическое наследие. Этот код ДНК используется, в том числе, для передачи информации клеткам, чтобы они производили определенные белки ( гормоны, ферменты и т. д.), обеспечивающие их правильное функционирование.
По теории доктора Блэкберн, концевые участки ДНК могут удлиняться и, тем самым, тормозить старение организма.
Теломеры и старение
Исследователи обнаружили, что длина теломер связана с потенциальной продолжительностью жизни каждого человека и помогает определить возраст клетки. К 80 годам длина теломер с рождения сокращается вдвое.
Укорочение теломер и активность теломеразы связаны, например, с развитием рака и сердечно-сосудистых заболеваний, а также со снижением иммунитета.
Считается, что биологический возраст человека можно определить по длине его теломер. Несколько лабораторий в разных странах мира даже предлагают такую услугу за несколько сотен евро.
Кроме того, о состоянии теломер может рассказать образ жизни человека. По крайней мере, об этом говорят исследования 2011 и 2012 годов.
Теломеры укорачиваются из-за следующих факторов:
нездоровое питание (переизбыток сахара и омега-6 в рационе, употребление переработанных продуктов);
переедание и лишний вес;
загрязнение окружающей среды (химическое, электромагнитное, звуковое);
плохие эмоциональные и социальные отношения с другими людьми;
Теломеры – индикатор биологического возраста. Учёные приблизились к разгадке тайны вечной молодости
В 30–40-е годы XX века отечественные учёные ввели понятие, отражающее уровень сохранности организма – биологический возраст. Скорость старения у каждого человека индивидуальна. Определить степень износа его органов и систем помогут теломеры, а точнее – их длина. Что это такое? Можно ли остановить биологические часы? Читайте о последних научных изысканиях, связанных с омоложением организма.
Когда размер имеет значение. Короче теломеры – короче жизнь
Теломеры (от др.-греч. τέλος – конец и μέρος — часть) представляют собой некие наконечники на концах хромосом, состоящие из строго определённой последовательности сложных органических соединений – нуклеотидов. При рождении длина таких наконечников составляет 15 тысяч пар нуклеотидов, к пятилетнему возрасту она сокращается до 12 тысяч, а хронические заболевания могут уменьшить размеры концевых участков хромосом до 5–2 тысяч пар нуклеотидов.
Учёные обнаружили теломеры в середине прошлого столетия в клетках ядерных живых организмов (то есть организмов, клетки которых содержат ядро). Поначалу их роль не была понятна. Наконечники не содержат генов, несут довольно-таки мало информации, которая ничего не кодирует и не считывается на информационные рибонуклеиновые кислоты.
Позже стало ясно: их функция – в обеспечении защиты хромосом от разрушения и слипания, а также сохранности наследственного материала (генома) в процессе деления клетки и удвоения ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты).
Последняя представляет собой своеобразный биологический жёсткий диск с записанной на нём генетической программой развития и функционирования живого организма. ДНК позволяет хранить, передавать следующему поколению и реализовывать названную программу.
Объёмы памяти созданного природой «диска» поражают: вместимость грамма одной нити ДНК сопоставима с аналогичным показателем 100 миллиардов DVD – 455 экзабайт. А информацию, записанную на нём, можно прочитать даже по прошествии нескольких тысячелетий.
Механизм удвоения ДНК не позволяет копировать теломеры, а потому при каждом делении клетки – а большинство человеческих клеток способно делиться лишь 52 раза (предел Хейфлика) – наконечники хромосом укорачиваются на 50–200 нуклеотидов (согласно Harley C. B., Futcher A. B., Greider C. W.).
Почему клетки стареют
Если же клетка категорически не желает гибнуть, её уничтожают клетки иммунной системы. В тех случаях, когда последние по тем или иным причинам не выполняют должным образом свои функции, в организме накапливается большое количество старых клеток.
Об их влиянии на состояние окружающих молодых «коллег» и в целом на организм, осуществляемом, по-видимому, при помощи неких сигнальных молекул, пока можно лишь догадываться. Предполагается, что присутствие нефункционирующих долгожителей может стать причиной воспаления, перерождения молодых клеток в злокачественные. Клеточное старение (сенессенс) и старение организма – два звена одной цепи.
Ещё одно негативное последствие того, что хромосомы утрачивают свои защитные колпачки, состоит в опасности склеивания «оголённых» концов молекул ДНК. Дело в том, что клетка воспринимает сверхкороткие теломеры как разрывы хромосом и стремится их починить путём их соединения. Подобное чревато появлением мутаций, приводящих к развитию онкологических заболеваний.
Теломеры помогают предсказать развитие рака
Специалисты Медицинского университета г. Инсбрук (Австрия) с 1995 по 2005 год наблюдали за 787 добровольцами 40–79 лет, не страдавших раком. В начале исследования у каждого из них была определена длина теломер в лейкоцитах капиллярной крови. За 10 лет у 11,7 % испытуемых развилось какое-либо онкологическое заболевание. Средняя длина концевых участков хромосом у заболевших была значительно меньше, чем у здоровых участников. Причём самые короткие теломеры наблюдались у пациентов с наиболее тяжёлыми формами рака – желудка, яичников и лёгких. Учёные сделали выводы: у людей с критически короткими хромосомными наконечниками риск возникновения злокачественного новообразования в 3 раза выше, чем у тех, кто может похвастать максимальной длиной теломер, а риск умереть от рака в десятилетний период – в 11 раз выше.
Теломеры: какие факторы определяют их длину
Теломеры могут укорачиваться быстрее или медленнее. Исследования показали, какие факторы влияют на длину хромосомных наконечников.
В общем все исследования последних лет лишь объяснили с точки зрения физиологии человеческого организма то, что и так было давно известно из практики и наблюдений: правильное питание, здоровый сон, физическая активность, оптимизм продлевают жизнь, а вредные привычки, стрессы и болезни, напротив, укорачивают её.
Теломеры: можно ли сделать их бессмертными и остановить клеточное старение
Одиннадцатью годами ранее, в 1973 году, существование особого вещества, способного удлинять концевые участки хромосом, предположил советский биолог, специалист Института Биохимической физики РАН Алексей Матвеевич Оловников.
Теломераза присоединяется к концу ДНК, спрятанному под теломерой, и использует его в качестве стартовой точки для добавления пар нуклеотидов и наращивания концевых участков хромосомы.
К сожалению, активно функционирующий «молодильный» фермент обнаружен лишь в трёх типах клеток человеческого организма: половых, стволовых и раковых. Остальным типам клеток не повезло: ген теломеразы в них прекращает своё функционирование уже в эмбриональный период развития, как бы выключается, и клетка даже не подозревает о его существовании.
Однако наука не стоит на месте. Учёные нашли способ заставить работать омолаживающий клетки фермент и даже встроить его ген в любую клетку. Правда, по понятным причинам массовые эксперименты пока проводились лишь на животных. Заслуживают внимания результаты исследования, организованного в 2012 году специалистами Испанского национального центра по исследованию рака. Двум группам мышей – взрослым и старым – вводили вирус, активизирующий теломеразу. Это позволило значительно увеличить продолжительность их жизни: взрослых животных – на 24 %, старых – на 13 %.
Воодушевлённая такими результатами 44-летняя глава фармкомпании из США Элизабет Пэрриш повторила опыт на себе. Ей вкололи ослабленный аденоассоциированный вирус, в который был предварительно встроен ген теломеразы. Уже спустя 6 месяцев теломеры женщины удлинились на 9 %, что соответствует омоложению тканей на 20 лет.
Однако радоваться рано: безопасность подобных экспериментов ещё не исследована. Чем они могут аукнуться в дальнейшем для здоровья человека и его потомков пока неизвестно. Некоторые специалисты предполагают, что такие опыты на людях могут закончиться увеличением количества онкологических и других смертельно опасных заболеваний. Время покажет. А пока расскажем о безопасных способах удлинить теломеры.
Доступные и безопасные активаторы теломеразы
Помимо описанного выше способа пробудить теломеразу каждой клетки и заставить её встать на защиту организма человека от клеточного старения, существуют более доступные и менее рискованные пути – с помощью определённых природных веществ. Назовём некоторые из них.
Практически все перечисленные ингредиенты для омоложения организма, кроме, пожалуй, фолиевой кислоты, присутствуют в пчелопродукте, приготовленном из личинок пчелиных самцов – трутневом гомогенате. В домашних условиях сохранить этот продукт на долгое время без потери его омолаживающих свойств нереально. Однако на отечественном фармацевтическом рынке уже существуют препараты, изготовленные на основе трутневого молочка по особой технологии, позволяющей сделать это.
Профессор анатомии из Университета Калифорнии, вице-председатель Американского геронтологического общества Леонард Хейфлик, разработавший теорию старения клеток, утверждал, что максимальная потенциальная продолжительность жизни человека составляет 120 лет. Доживём ли мы до этого возраста, зависит по большей части от нас самих.
Удивительные теломеры: можно ли замедлить процесс старения на клеточном уровне
Предисловие
Материалом для написания данной статьи послужила книга «Эффект теломер: революционный подход к более молодой, здоровой и долгой жизни», изданная в 2017 году учёным-цитогенетиком Элизабет Элен Блэкберн в соавторстве с психологом Элиссой Эпель.
Элизабет Элен Блэкберн
Доктор Элизабет Блэкберн обнаружила особый фермент — теломеразу, которая является ключом к восстановлению теломер, влияющих на продолжительность нашей жизни. Слишком заумно? Будем разбираться вместе
Пост разделён на две части (не считая предисловия и заключения) — теоретическую (в которой я попыталась, опираясь на книгу, сделать доступными для понимания страшные термины «теломеры» и «теломераза») и практическую (в которой я тезисно расскажу о том, какие конкретно советы дают авторы книги в свете того, как теорию реализовать на практике с пользой для себя ).
Прежде чем приступить к делу, отмечу, что большой вклад в развитие теломерной теории, которую впоследствии развила и экспериментально подтвердила д-р Блэкберн и её коллеги, внёс наш соотечественник, кандидат биологических наук, биолог-теоретик Алексей Матвеевич Оловников. Ещё в 1971–73 гг., предвосхищая будущие открытия, в нескольких своих печатных работах (в т.ч. для англоязычной прессы) он сделал предположение о том, что предел деления клеток объясняется наличием гипотетического лимитирующего участка в хромосомах, а способ их восстановления – действием особого фермента.
Алексей Матвеевич Оловников
Часть 1: теоретическая
На этой и других иллюстрациях теломеры изображены как более светлые или более тёмные окончания хромосом, однако реальный масштаб такие иллюстрации не отображают. В действительности на долю теломер приходится не более одной десятитысячной длины ДНК, что однако никак не умаляет огромного значения этих «крошек». Почему же они так важны и как связаны с процессами старения?
Вернемся немного назад во времени. В 1961 году биолог Леонард Хейфлик обнаружил, что большинство клеток в человеческом организме способны делиться лишь ограниченное число раз (если помните, в школьной программе попадался термин «митоз» — способ воспроизведения клеток делением, в процессе которого создаются точные копии материнской клетки). В стеклянных чашках Хейфлик наблюдал за делением клеточных культур и обнаружил, что поначалу клетки копировали себя довольно быстро, а на ранней стадии и вовсе — стремительно. Ученый назвал ранний этап клеточного деления фазой буйного роста. Однако через некоторое время скорость воспроизводства новых клеток уменьшалась, как будто они уставали трудиться, пока деление в итоге не прекращалось совсем. Самым долгоживущим удавалось совершить порядка 50 делений. «Уставшие» клетки достигали фазы, когда, оставаясь живыми, полностью и навсегда утрачивали способность делиться. Такое состояние Хейфлик назвал «фазой увядания», а максимально возможное количество делений человеческих клеток, обусловленное природой, стало обозначаться термином «предел Хейфлика». В качестве основных «виновников» такой «недееспособности» клетки как раз выступили теломеры, которые укорачивались с каждым новым делением, пока к концу жизненного цикла не достигали критически малой длины.
Источник
Типичный жизненный путь теломеры в человеческой клетке
Исследования исследованиями, а в организме, как всегда, всё оказалось не так однозначно. В нем присутствуют клетки, которые не ограничены «пределом Хейфлика» и постоянно обновляются: например, клетки иммунной системы, костей, кишечника, печени, поджелудочной железы, кожи и волосяных луковиц, а также клетки, выстилающие стенки сердца и сосудов. Чтобы поддерживать здоровье организма, им приходится делиться снова и снова. Жизненно важные стволовые клетки, из которых произошли все клетки человеческих тканей, при отсутствии сбоев могут делиться бесконечно и удивительным образом превращаться в самые разные виды специализированных клеток.
Однако большинство клеток нашего организма всё же подвержены старению. В книге авторы сравнивают состарившуюся и отслужившую свой срок клетку с гнилым яблоком в бочке. Если с ним ничего не делать, то процесс гниения перекинется на соседние здоровые яблоки. Когда слишком много клеток достигает фазы увядания, ткани организма начинают стареть. Существует множество других стрессовых факторов, негативно воздействующих на клетки. Тем не менее, на сегодняшний день одной из основных причин, по которой они изнашиваются, кроется в укорочении теломер.
В рамках программы изучения генов, среды обитания и здоровья, разработанной медицинским центром «Кайзер Перманент», проводилось интересное исследование, в ходе которого у 100 000 добровольцев взяли образцы слюны, чтобы измерить длину теломер. Было установлено, что теломеры в среднем становятся все короче и короче начиная с 20‑летнего возраста и достигают минимальной длины к 75 годам (источник).
Постепенно этот непрерывный процесс становится причиной развития возрастных заболеваний. В рамках этого же исследования через три года после измерения длины теломер выяснилось, что самая высокая смертность отмечалась среди людей с самыми короткими теломерами. Длина теломер позволяет предсказать уровень общей смертности, а также смертности от различных болезней.
К сожалению, иногда клетки под воздействием разных факторов прекращают делиться раньше, чем это заложено природой, преждевременно достигая фазы увядания. Наступает преждевременное старение клеток, а, как следствие — преждевременное старение всего организма. Что касается старения кожи, то прямой взаимосвязи между этим процессом и наличием коротких теломер нет, однако есть исследования, доказывающие, к примеру, что ультрафиолет способен повреждать теломеры (источник).
Петра Букамп, сотрудница Немецкого центра исследований рака в Гейдельберге, вместе с коллегами сравнила кожу с шеи, на которую постоянно воздействует солнце, с кожей ягодиц, которая все время защищена от солнца. Оказалось, что в случае с шеей теломеры клеток эпидермиса стали заметно короче, а в образцах, взятых с ягодиц, они с возрастом вообще не укорачивались. Таким образом (и мы ведь с вами это помним ) при надлежащей и постоянной защите от солнечных лучей клетки кожи могут долго противостоять старению.
Источник фотографии
Наглядная фотография, иллюстрирующая фотостарение: 69-летний американский дальнобойщик, который на протяжении 29 лет регулярно совершал рейсы, преимущественно находясь левой стороной лица на солнце, а правой – в тени.
Долгое время считалось, что процесс укорочения теломер, а, следовательно, процесс старения клетки, необратим. В каком-то смысле это так и есть. К сожалению, изменить природу и убежать от старения невозможно. Однако выдающимся научным открытием стал тот удивительный факт, что старение – динамический процесс, который можно замедлить или ускорить. Элизабет Элен Блэкберн и ее коллегам удалось экспериментальным путём доказать, что теломеры могут и удлиняться. Более того, мы сами в состоянии активно и сознательно влиять на этот процесс. Доктор Блэкберн утверждает,, что наш образ жизни может заставить теломеры ускорить процесс старения клеток или, наоборот, притормозить его: рацион питания, эмоциональная реакция на проблемы, наличие стресса в детские годы, степень доверия между нами и окружающими – все эти и многие другие факторы влияют на теломеры и способны предотвратить преждевременное старение на клеточном уровне.
Что же лежит в основе этого механизма? Американскими учеными был открыт особый фермент — теломераза, который отвечает за восполнение участков ДНК, потерянных во время деления клеток. То есть теломераза строит и восстанавливает теломеры. В случае, если теломеразы в организме достаточно, теломеры сохраняют свою длину и клетка продолжает делиться. Если же по каким-то причинам возникает её дефицит, теломеры быстро сокращаются, клетка перестает делиться и вскоре стареет.
Логично предположить, что существует вполне конкретная взаимосвязь между теломеразой и состоянием здоровья. И такая связь была установлена. Практикующий врач Индержит Докал и его коллеги из Великобритании и США обнаружили, что у людей с генетической мутацией, из‑за которой уровень теломеразы падает в два раза, развиваются серьезные наследственные теломерные синдромы (источник: Vulliamy, T., A. Marrone, F. Goldman, A. Dearlove, M. Bessler, P. J. Mason, and I. Dokal. “The RNA Component of Telomerase Is Mutated in Autosomal Dominant Dyskeratosis Congenita.” Nature 413, no. 6854 (September 27, 2001): 432–35).
Неудивительно, что у человечества возникает соблазн продлить жизнь, искусственным образом увеличив количество теломеразы в клетках нашего тела. К чему это приведёт? Сегодня в Интернете можно встретить рекламу пищевых добавок, стимулирующих выработку теломеразы. К сожалению, попытки искусственно увеличить запасы теломеразы в организме связаны с вполне конкретными рисками. Если теломеразы оказывается слишком много не в той клетке и в неудачное время, то она начинает стимулировать неконтролируемый рост клеток, способствуя возникновению рака. Недаром рак зачастую описывают как «вышедший из‑под контроля процесс обновления клеток».
Вот, что пишут об этом авторы книги:
«Нет никакого смысла в том, чтобы закармливать здоровые клетки искусственной теломеразой, которая спровоцирует их превращение в злокачественные. До тех пор пока безопасность средств на основе теломеразы не будет доказана в масштабных долгосрочных исследованиях, лучше воздержаться от употребления таблеток, кремов или инъекций, которые – если верить заявлениям производителей – увеличивают уровень этого фермента в организме. Иначе в зависимости от индивидуальной предрасположенности вы рискуете повысить вероятность развития одного или нескольких видов рака (например, меланомы, рака легких или опухоли мозга). Неудивительно, что наши клетки держат теломеразу под строгим контролем»..
В противоположность этому, если повышать уровень теломеразы плавно естественным путём, то это ни при каких обстоятельствах не приводит к бесконтрольному делению клеток. А о том, как именно этого добиться, повествует вторая часть книги с рекомендациями от авторов)
Часть 2: практическая
Возможно ли предпринять что-то, что поможет как можно дольше сохранить здоровье, активность и красоту? Элизабет Элен Блэкберн и Элисса Эпель утверждают, что — да! Вот, что они пишут о рекомендациях и методиках, которые содержатся в книге:
«Вы не отыщете на ее страницах чудесных секретов мгновенного омоложения. Вместо этого вы найдете конкретные, научно подтвержденные концепции, которые помогут сделать вашу дальнейшую жизнь здоровой, долгой и плодотворной. Некоторые из представленных методик могут показаться банальными, однако более глубокое понимание механизмов, которые лежат в их основе, позволит вам взглянуть на них по-новому и начать осознанно применять их в повседневной жизни».
И, действительно, советы, которые дают авторы, так или иначе укладываются в знакомую концепцию ЗОЖ (здорового образа жизни). С одной стороны, мне было интересно читать именно научную подоплёку уже известных рекомендаций, с другой стороны, я, как панда из детского мультика, была слегка разочарована тем, что «супер секретного ингредиента лапшичного супа» не оказалось
В книге все нижеприведенные утверждения и советы подкреплены подробными инструкциями и результатами исследований, в одних из которых измерялась только длина теломер, в других – только уровень теломеразы, а в третьих – оба параметра.
Я постаралась кратко осветить ключевые идеи и наиболее интересные, на мой взгляд, моменты. Прошу ознакомиться)
1. Психологические факторы
Первый блок факторов, оказывающих влияние на теломеры, я условно назвала «психологические». В книге им уделяется очень много внимания, но, в связи с тем, что наше сообщество о красоте, а не о психологии, я упомяну о них вскользь в качестве ознакомительной общей информации.
● Теломеры разрушаются под воздействием длительного стресса (источник). Непродолжительные стрессы не только не оказывают вреда, но и с физиологической точки зрения могут укрепить здоровье клеток (в медицине этот феномен называется гормезисом). Даже если краткосрочный стресс действительно приведет к сокращению теломер, то эффект, наиболее вероятно, будет временным, и теломеры полностью восстановятся. Когда же стресс затягивается, становясь основным лейтмотивом в жизни, теломеры могут не вернуться к изначальному состоянию.
● У людей, которым свойственна так называемая «циничная враждебность» (сильная озлобленность и назойливые мысли о том, что окружающим нельзя доверять) теломеры короче, чем у тех, кому подобное поведение свойственно в меньшей степени (источник).
● Была найдена взаимосвязь пессимизма и длины теломер: у людей с высоким уровнем пессимизма теломеры соответственно короче (источник). Эта же зависимость подтвердилась и в других более масштабных
исследованиях, в одном из которых участвовало свыше 1000 человек (источник1), (источник2).
● Более короткие теломеры также характерны для людей, склонным к навязчивыми мыслям (постоянному мысленному проговариванию своих проблем) и подавлению нежелательных мыслей и эмоций (источник).
● Взаимосвязь между длиной теломер и депрессией была подтверждена в ходе многочисленных исследований. В одном из них участвовало порядка 12 000 китаянок и было обнаружено, что у женщин, подверженных депрессии, теломеры короче, чем у тех, кто ей не подвержен (источник). Причём у людей, страдавших от депрессии в прошлом, теломеры зачастую так и не восстанавливаются.
В качестве решения проблем психологического характера Блэкберн и Эппель приводят многочисленные методики и практики, начиная от банального совета поиска смысла жизни, заканчивая спектром медитативных практик.
2. Двигательная активность
В книге приводятся исследования, свидетельствующие о том, что более активные люди лучше защищены от сокращения теломер, провоцируемого сильным стрессом, чем те, кто в меньшей степени занимается физкультурой. Доказано, что даже умеренные регулярные физические нагрузки приводят к повышению уровня теломеразы (источник: Werner C, Hecksteden A, Zundler J, Boehm M, Meyer T, Laufs U. Differential effects of aerobic endurance, interval and strength endurance training on telomerase activity and senescence marker expression in circulating mononuclear cells. European Heart Journal (2015) 36).
Кроме того, в ходе масштабного исследования, в котором участвовало несколько тысяч американцев, было установлено, что чем разнообразнее комплекс физических нагрузок (начиная от ходьбы и езды на велосипеде и заканчивая силовыми упражнениями), тем длиннее их теломеры (источник).
Авторы советуют поддерживать себя в форме, но при этом не подвергать экстремальным нагрузкам. Было установлено, что у спортсменов, которые тренировками доводят организм до изнеможения, теломеры в клетках мышечной ткани укорачиваются.
Состояние теломер у взрослых напрямую зависит от количества сна. Закономерность, выявленная в разных исследованиях, была одна и та же: чем дольше мы спим, тем длиннее наши теломеры. Авторы называют величину необходимой минимальной продолжительности сна в ракурсе поддержания теломер, которая равна семи часам в сутки (источник1), (источник2).
Тем не менее они также признают, что есть немногочисленная группа людей (примерно 5%), которым от природы достаточно пяти-шести часов сна, из чего в итоге делают вывод, что спать нужно ровно столько, сколько требует именно ваш организм.
4. Здоровое питание
Основные советы, которые дают авторы в свете питания, сводятся к следующим пунктам:
● Питаться разнообразно, включать в рацион натуральные свежие продукты, богатые клетчаткой, антиоксидантами и флавоноидами, такие как фрукты и овощи, цельные злаки, фасоль и другие бобовые, орехи и семена, богатые белком маложирные продукты высокого качества (такой рацион также известен как средиземноморская диета).
● Особый акцент авторами делается на пользе продуктов с высоким содержанием омега-3 жирных кислот (красная рыба, тунец, листовая зелень, морские водоросли, семена льна и льняное масло), которые необходимы нашему организму для поддержания теломер в нормальном состоянии, ведь омега-3 в том числе участвуют в образовании клеточных мембран.
Было доказано, что у людей, в чьей крови содержится много указанных кислот (ДГК — докозагексаеновая кислота и ЭПК — эйкозапентаеновая кислота), процесс разрушения теломер со временем замедляется (источник). В частности, у тех, кто съедал полпорции морских водорослей каждый день, теломеры впоследствии оказывались длиннее (источник: Lee, J. Y., et al., “Association Between Dietary Patterns in the Remote Past and Telomere Length,” European Journal of Clinical Nutrition 69, no. 9 (September 2015): 1048–1052).
● Авторы советуют ограничить употребление красного мяса хотя бы до нескольких раз в неделю (хотя, если честно, я так и не нашла серьезных доводов в пользу этого аргумента, отчего у меня создалось впечатление, что данный призыв в большей степени продиктован этическими мотивами) и полностью отказаться от употребления переработанного мяса (т.е любого мяса, подвергнутого технологической обработке: копченого, вяленого, соленого, в том числе сосисок, ветчины, колбасы и солонины), потому что оно в большей степени влияет на сокращение теломер (источник).
● Особый вред с точки зрения влияния на теломеры оказывает (тадам. ) сладкая газировка! Обнаружено, что люди, выпивающие по две банки сладкой газировки в день, дополнительно стареют на 4,6 года, если судить по длине теломер (источник).
А как вам такой, ещё более любопытный факт? Примерно такое же их сокращение теломер вызывает и курение. У людей, выпивающих чуть меньше одной банки в день, длина теломер соответствует двум годам старения.
Аналогичная зависимость между длиной теломер и употреблением сладкой газировки была выявлена и у маленьких детей. Джанет Войжитски продемонстрировала, что у трехлетних малышей, выпивающих в неделю по четыре банки газировки и больше (хотя мне кажется, что такое может быть только в США, хотя кто его знает… ), длина теломер не достигает нормы гораздо чаще, чем у остальных (источник).
● А вот для любителей побаловаться кофе или пропустить бокальчик вина или стаканчик пива, у меня хорошие новости
Умеренное употребление алкоголя никак не влияет на теломеры и теломеразу (но ключевое слово здесь, как вы поняли, — УМЕРЕННОЕ).
Что касается кофе, то анализ крови 4000 женщин показал, что у любительниц натурального кофе (но не у тех, кто пил кофе без кофеина) теломеры в среднем длиннее (источник).
● Выше я уже писала, что авторы неоднократно делают акцент на необходимости включения в рацион омега-3 жирных кислот. При этом они подчеркивают, что лучше всего получать их вместе с пищей. Однако если по каким-то причинам это невозможно, употребление БАДов тоже приветствуется, особенно, если они на основе водорослей, а не рыбьего жира (концентрация полезных жиров в них выше).
Исследование пищевых добавок с жирными кислотами показало, что дозировка не столь уж важна: при употреблении таблеток массой как 1,25 грамма, так и 2,5 грамма в крови большинства людей увеличивалось отношение жирных кислот омега-3 к омега-6 – по крайней мере в какой-то степени, что, в свою очередь, способствовало удлинению теломер (источник).
Независимо от того, какое именно количество омеги-3 усваивается организмом, авторы советуют хотя бы несколько раз в неделю есть рыбу либо каждый день принимать 1 грамм рыбьего жира (или аналогичных добавок). Тем не менее, не стоит забывать, что результат также зависит от того, насколько хорошо организм в принципе усваивает полиненасыщенные жирные кислоты из пищевых добавок. Обычно рекомендуется принимать ежедневно не менее 1000 миллиграммов смеси ЭПК и ДГК, но, еще раз не будет лишним напомнить (и авторы также постоянно акцентируют на этом внимание), что приём любых БАДов независимо от дозировки требует предварительной консультации специалиста!
● Также ряд исследований показал, что к более длинным теломерам имеет отношение витамин D3, хотя ради справедливости стоит отметить, что есть также исследования, которые такой закономерности не выявили. До сих пор проводилось только одно серьёзное исследование, в котором изучалось действие добавок с этим витамином: ежедневное употребление витамина D (в форме D3) в дозе 2000 МЕ на протяжении четырех месяцев привело к повышению уровня теломеразы примерно на 20 % по сравнению с контрольной группой, членам которой давали «пустышку» (источник).
● Однозначной связи между употреблением биологически активных добавок с антиоксидантами и длиной теломер найдено не было. Некоторые исследования действительно продемонстрировали, что употребление мультивитаминных комплексов коррелирует с более длинными теломерами (источник). Тем не менее, существуют также исследования, результаты которых демонстрируют обратную связь (источник).
Кроме того, авторы книги отмечают, что высокие уровни антиоксидантов могут приводить к тому, что клетки человеческих тканей, выращенных в лабораторных условиях, приобретают отдельные свойства раковых клеток. Это является тревожным звоночком и должно предостеречь от злоупотребления антиоксидантами.
Резюмируя, авторы книги дают в качестве общей рекомендации принимать добавки с омега-3 жирными кислотами и витамином D3, дефицит которых наблюдается у многих людей, и подчеркивают, что научные данные о пользе добавок зачастую противоречивы, поэтому с уверенностью говорить о пользе и даже безопасности больших дозировок чего бы то ни было невозможно.
Прямая причинно-следственная связь между лишним весом и состоянием теломер обнаружена не была. Однако установлено, что резкие скачки веса вследствие увлечения диетами на самом деле способствуют сокращению длины теломер (источник).
Авторы подчеркивают, что заботиться об обмене веществ гораздо важнее, чем просто худеть.
7. Вредные вещества
Негативное влияние на длину телемер могут также оказывать вредные вещества и привычки. Исследования подтвердили справедливость такого заявления в отношении:
● курения (источник1), (источник2).
Одна из причин — содержание в табачном дыме опасного для здоровья вещества – кадмия. Его уровень в крови курильщиков в два раза выше, чем у некурящих (источник: “Toxicological Profile for Cadmium,” U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, Agency for Toxic Substances and Disease Registry (Atlanta, GA, September 2012). Масштабное исследование с участием взрослых американцев показало, что у людей с наибольшим уровнем кадмия в крови степень повреждения теломер соответствовала дополнительным 11 годам клеточного старения (источник).
● некоторых компонентов краски для волос и бытовой химии (источник).
Также в книге в качестве факторов, сокращающие теломеры, приводятся: воздействие пестицидов, загрязнение воздуха автомобильными выхлопами, воздействие свинца, а также химических веществ, применяемых при работе в авторемонтной мастерской.
Заключение
Есть ли резон в том, чтобы слепо следовать приведенным в книге рекомендациям и вообще задумываться о теломерах, теломеразе и т.п.? Не берусь судить. Жить вообще вредно Наверное, истина в умении найти «золотую середину» и не впадать в фанатизм, поэтому, в качестве своеобразного противовеса и пищи для размышлений (а не призыва к действию ), я хочу завершить статью словами человека, далекого не только от молекулярной биологи, но и от науки вообще, — известного актёра и убеждённого буддиста Ричарда Гира:
«Мама моего друга всю свою жизнь придерживалась здорового питания. Никогда не употребляла алкоголь или какую-то «плохую» пищу, каждый день занималась физическими упражнениями, всегда была подвижной и активной, принимала все добавки, которые прописывал её врач, никогда не выходила на солнце без солнцезащитного средства, а когда выходила, то так ненадолго, как только было возможно, в общем, она оберегала своё здоровье, делая все, что было можно. Сейчас ей 76 лет, и у нее рак кожи, рак костного мозга и остеопороз в тяжелой стадии. Отец моего друга ест бекон поверх бекона, масло поверх масла, жир поверх жира, никогда, буквально никогда не занимался спортом, каждое лето сгорал на солнце до хрустящей корочки, фактически он жил на полную катушку и не так, как советовали окружающие. Ему 81, и доктора говорят, что у него здоровье молодого человека. Люди, вы не можете спрятаться от своего яда. Он есть, и он найдет вас, так что, как сказала мать моего друга: «Если бы я знала, что моя жизнь так закончится, я бы прожила ее по полной, наслаждаясь всем, что мне говорили не делать!». Никто из нас не выберется отсюда живым, так что, пожалуйста, перестаньте относиться к себе как к чему-то второстепенному. Ешьте вкусную еду. Гуляйте на солнце. Прыгайте в океан. Делитесь драгоценной правдой, которая у вас на сердце. Будьте глупыми. Будьте добрыми. Будьте странными. На остальное просто нет времени».
Спасибо, что заглянули! Всем длинных теломер
Ника