Концевые участки хромосом (теломеры) с возрастом укорачиваются, из-за чего процесс старение идет все активнее. В статье рассказываем, что такое теломеры клеток, как их длина влияет на наше состояние и внешний вид, можно ли замедлить процессы укорочения теломер хромосомы и как именно.
Теломеры — это небольшие участки ДНК, расположенные на концах хромосомы. Главная задача — ограждать последние от повреждений и «слипания» между собой. Поэтому исследователи шутливо сравнивают их наконечниками, не дающими шнурку разлохматиться. Отсутствие этих защитных участков могло бы нарушить или потерять генетическую информацию, что приводило бы к сбоям в функционировании клеток, повышению риска развития болезней и даже уменьшению срока жизни.
Каждое деление клетки укорачивает теломеры. После множества делений их длина уменьшается так, что нормальное деление уже невозможно. В этот момент клетка либо перестает работать и погибает, либо продолжает делиться, но уже с ошибками, перерождаясь в опасный элемент.
Так проявляется естественный процесс старения организма. Когда объем клеток, утративший свои защитные элементы, становится большим, а новые клетки не успевают появляться и приходить на смену, тело хуже справляется со своими задачами. Сокращение длины теломер напрямую связывают со старением, повышенным риском развития онкологии и увеличением риска смерти.
Теломеры функционируют как часть внутренних биологических часов, где критическая длина влияет на то, как мы стареем. Интересно, что момент остановки этих «часов» зависит не от количества прожитых лет, а от длины.
Поддерживать участки ДНК в рабочем состоянии длительное время помогает теломераза — особый фермент, состоящий из белка и молекулы РНК (рибонуклеиновой кислоты). Она вырабатывается в клетках и способствует буквально удлинению теломер, поддерживая их нормальное состояние.
Ученые давно исследуют вопрос, что помогает работе теломеразы и замедляет укорочение теломер. По словам исследователей, ключевую роль играют физическая активность, увлекательные занятия и минимизация стресса. Также у каждого человека есть «срок здоровья» — период активности и хорошего самочувствия благодаря достаточной длине конечных участков ДНК. Но мы сами можем влиять на этот процесс: поддерживать работу теломеразы, защищать хромосомы и откладывать момент, когда здоровье начнет ухудшаться. Речь идет не о сверхдолгой жизни, а о возможности дольше сохранять активность и высокое качество жизни.
Эта тема заинтересовала ученых еще в далеких 1930-х годах. Американский генетик Герман Меллер любил экспериментировать над плодовыми мушками: облучал их хромосомы рентгеном, чтобы вызвать мутации — изменения структуры ДНК. Вдруг он обнаружил, что концы хромосом почти не реагируют на лучи и остаются стабильными. Герман предположил, что они словно «закрывают» хромосому, не позволяя нанести ей повреждения. Он назвал эти участки хромосом теломерами, соединив греческие telo («конец») и mere («часть»).
Активный этап изучения роли теломер выпал на 1980-е годы и продолжался до начала 2000-х. Ученые даже получили за свои исследования Нобелевскую премию (2009 год). Элизабет Блэкберн, Кэрол Грейдер и Джек Шостак доказали, что теломеры и теломераза являются естественными щитами для хромосомы.
Исследования ведутся и сейчас. Наиболее перспективным направлением считается изучение связи между теломерами и старением человека. Выводы пока осторожные: доказать, что воздействие на эти участки хромосомы обязательно приведет к увеличению жизненного срока, не получается. Но сама идея создать лекарство от старения с помощью ДНК вызывает большой интерес. Сторонники теории говорят, что понимание работы этих участков может помочь людям дольше сохранять здоровье.
Еще в 1961 году Леонард Хейфлик отметил, что клетки делятся не бесконечно, а всего полсотни раз. Профессор анатомии Калифорнийского университет доказал, что после этого они перестают работать и гибнут. Такое ограничение стало называться пределом Хейфлика. Считалось, что именно теломеры человека определяют, сколько циклов деления клетка еще может пройти.
По мере старения клетки делятся все медленнее. Когда участки ДНК укорачиваются настолько, что достигает критической дилны, клетка запускает механизм самоуничтожения.
Хотя деление клеток и длины теломер напрямую связаны со старением, этот процесс не ограничивается только ими. Даже у молодых людей есть клетки, которые уже стали старыми. Разница лишь в том, что со временем их концентрация растет. Такое накопление вызывает дегенеративные изменения в тканях и органах, что со временем становится причиной появления хронических патологий. Однако имеют значение и другие моменты — число свободных радикалов, повышение уровня сахара, возраст.
Паспортный возраст не всегда отражает настоящее состояние организма. Некоторые и в 45 лет чувствуют себя глубокими стариками. Поэтому и существует понятие «биологический возраст», которое показывает, как быстро протекает клеточное старение конкретного организма. Возможно, длина теломер частично отражает эту характеристику.
Короткие теломеры связаны с болезнью Альцгеймера, повышенным давлением, диабетом 2-го типа и атеросклерозом. Эти болезни считают возрастными, поэтому взаимосвязь очевидна. Однако пока неизвестно, являются ли укороченные элементы одной из причин процессов угнетения организма или просто его внешним проявлением, как седина.
Интересно, что теломеры человека намного короче, чем у мышей, которые живут всего несколько лет. Причины такой разницы пока неясны. Это лишний раз подчеркивает, что эти части хромосомы не указывают на точную продолжительность жизни. Старение — сложный процесс, на который влияет множество факторов, а эффект теломер — только один из них.
У разных людей теломеры укорачиваются быстрее или дольше. Исследования показывают, что некоторые факторы нашей жизни способны напрямую ускорить процессы сокращения длины.
Есть клинические исследования, которые доказывают: стресс связан с ускорением клеточного старения. Например, в течение одного исследования ученые наблюдали за двумя группами женщин. Первая группа ухаживала за хронически больными малышами, а вторая заботилась о заболевших родственниках (возраст женщин от 45 лет и выше). По результатам вышло следующее: что чем дольше и сильнее был стресс, тем быстрее «истощались» защитные участки ДНК.
В том же исследовании была определена связь между стрессом, состоянием сердечно-сосудистой системы и короткими теломерами. Рассматривались следующие показатели здоровья сердца: холестерин, ожирение и другие параметры. У женщин с неблагоприятными показателями специалисты обнаружили укороченные структуры теломер.
Тяжелые металлы, попадая в организм, сокращают длину элементов. Например, кадмий. Они также ухудшают работу сердечно-сосудистой системы, провоцируют развитие заболеваний дыхательной системы и даже рак. Влияние тяжелых металлов на здоровье человека было довольно хорошо изучено. В итоге выяснилось, что токсическая нагрузка на организм становится довольно высокой, когда люди употребляют продукты, выращенные на загрязненной почве, живут рядом с промзонами или вдыхают табачный дым.
Связь между курением и сокращением строения теломер подтверждается целым рядом научных работ. Общий вывод одинаков: у курящих элементы короче, чем у тех, кто не знаком с никотином. Токсичные элементы из сигарет ускоряют развитие возрастных патологий. У некурящих чаще всего основным источником токсинов становятся некачественные продукты питания, зона проживания.
Доподлинно известно, что лишний вес мешает быть здоровым. Ожирение ассоциировано с укорочением теломер и ускорением старения. Некоторые ученые подтверждают: заметное сокращение наблюдали у женщин в возрасте от 30 до 39 лет, если у них был лишний вес или ожирение.
Вывод прост — ожирение запускает ускоренный процесс старение, поэтому следить за своим весом важно. Если ожирение появилось в возрасте до 30 лет, участки ДНК оказываются у таких людей короче, чем у тех, кто набрал массу позже.
Ученые подчеркивают: длина элементов неизбежно меняется с возрастом. Однако ускоренное уменьшение теломер приводит к преждевременному старению, гибели клеток или их патологическим изменениям, что в итоге отрицательно сказывается на состоянии и жизни человека.
Исследование, проведенное среди мальчиков афроамериканского происхождения, выявило, что у детей, живущих в агрессивной и неблагоприятной среде, защитные участки хромосомы были короче на 40% по сравнению с их сверстниками из благополучных семей.
Какой напрашивается вывод? Постоянный стресс не только ухудшает эмоциональное состояние, но и делает организм биологически старше. Регулярная физическая активность, качественный сон и внимательное отношение к себе помогают снизить влияние стресса.
Быть марафонцем или проводить в спортзале пару часов каждый день необязательно, чтобы оставаться здоровым. У людей, практикующих умеренные нагрузки около трех раз в неделю по 45 минут, теломеры дольше справляются со своими функциями.
Разнообразие в тренировках работает лучше, чем однотипные упражнения. Исследования показывают, чем больше разнообразия в тренировках, тем это лучше способствует сохранению длины теломер. Даже 10–15 минут простых упражнений в сутки снижают негативное влияние хронического стресса, гиподинамии.
По результатам исследований ученые приходят к выводу, что увеличение объема клетчатки и сбалансированный рацион способствует продлению жизни. Есть сведения, что рацион матери в период вынашивания ребенка определяет протяженность теломер у будущего человека, когда он повзрослеет. Например, отмечена связь между употреблением кофеина беременной женщиной и длинными защитными участками ДНК у ее будущего ребенка. Однако ученые подчеркивают, что влияние питания на теломеры изучено пока недостаточно и делать окончательные выводы рано.
Также доказывает свою пользу небольшие периоды голодания — один из эффективных методов поддержания здоровья. И тут отмечено положительное влияние как на длину теломер, так и теломеразу — фермент, который помогает элементам дольше оставаться длиннее. Люди, которые практикуют голодание раз в неделю или выдерживают между приемами пищи по 16–18 часов, уменьшая объем еды и калорийность рациона, дольше остаются крепкими, молодыми.
В научной среде продолжаются поиски способов, как удлинить теломеры, используя природные вещества. Специалисты исследуют воздействие экстрактов разных растений на активность этого фермента, добавляя их к клеткам крови. Результаты выглядят оптимистично: экстракт центеллы азиатской делал фермент теломеразы активнее в 8,8 раза.
Ученые предполагают, что сочетание нутриентов из пищи и добавок может дать наилучший эффект. Для подтверждения этой гипотезы необходимы дальнейшие исследования, включая клинические испытания на людях.
Омега-3 жирные кислоты связаны с поддержанием длины элементов, а получить их можно с добавками. Например, препараты Супер Омега-3 EPA/DHA (Life Extension), Ultra Omega-3 Fish Oil, (NOW) нейтрализуют свободные радикалы, эффективно поддерживают работу сердечно-сосудистой системы, подавляют воспалительные процессы, поддерживают иммунитет. Эти кислоты также присутствуют в жирной рыбе и семенах льна.
Имеются данные, что витамин D может способствовать сохранению теломер, однако исследования в этом направлении пока находятся на раннем этапе. Вне зависимости от их результатов в нашем климате рекомендуется использовать витамин в профилактических дозировках круглый год, для чего подойдут такие препараты, как Витамин Д3К2 ORZAX.
Теломерами называются участки ДНК, завершающие хромосомы, которые ограждают от повреждений и слипаний. Их длина определяет количество делений, которые может пережить клетка. Соответственно, они выступают важным маркером старения и общего состояния организма.
Современные исследования подтверждают, что длина этого участка ДНК зависит не только от генетики, но и от образа жизни, уровня стресса и доступности необходимых питательных веществ. Хотя наука еще не располагает универсальным способом сохранить протяженность этого участка ДНК, комплексный подход — здоровые привычки, снижение хронического стресса и возможная поддержка природными соединениями — уже сегодня способен внести вклад в поддержание клеточного здоровья.
А в каталоге компании VITUAL можно найти БАДы и пептидные препараты, которые помогут восстановить здоровый уровень нутриентов в организме, продлевая его активность и молодость.