Forse hai sentito parlare dei telomeri durante le lezioni di biologia? Sono come i cappucci protettivi dei lacci delle scarpe e aiutano il DNA a mantenere la sua forma. La cosa interessante è che questi cappucci protettivi vengono costantemente smontati e rimontati. La ricercatrice australiana Elisabeth Blackburn ha ricevuto il Premio Nobel per la scoperta di questo meccanismo Attrito dei telomeri è stato incluso nel repertorio dei 12 meccanismi molecolari che chiamiamo Segni distintivi dell'invecchiamento designare.
La prima caratteristica che abbiamo già è questa instabilità genomica incontrato. Questo accumulo di danni al DNA con l’età sembra influenzare le nostre informazioni genetiche in modo quasi casuale. A seconda di dove si verifica il danno, si verificano condizioni diverse.
Allora cosa hanno a che fare i telomeri con l’invecchiamento? Parecchio, a quanto pare, e vi mostreremo i dettagli qui. Ma prima, portiamoci al corso di biologia e chiariamo le basi.
Cos'è un telomero?
In quasi ogni cellula del nostro corpo si trova il DNA (in tedesco: DNA) nel nucleo della cellula. DesossiriboNukleinSAure, così come viene spiegato, è visto molto semplicemente come un libro in cui sono scritte le informazioni genetiche. Tuttavia, un solo libro non è sufficiente per questa analogia: piuttosto, il nostro DNA è un’intera biblioteca. Nelle persone sane, questa biblioteca comprende 23 libri: i cosiddetti cromosomi.
Attrito dei telomeri: il meglio arriva per ultimo
Il capitolo finale di questi libri è speciale e si chiama Telomere. Nessuna informazione sulle proteine è codificata o immagazzinata qui, ma i telomeri agiscono come protezione per impedire che il DNA venga distrutto. Ogni volta che il DNA viene duplicato durante la divisione cellulare, i telomeri si accorciano. La ragione di ciò è molto complessa e andrebbe oltre la nostra portata a questo punto. Ciò che è importante è che l’accorciamento dei telomeri è un normale processo fisiologico si verifica nella maggior parte delle cellule di tutte le persone.
Con il passare del tempo accade quanto segue: Dopo un certo numero di duplicazioni del DNA, viene raggiunta una soglia e i telomeri vengono esauriti. Questa circostanza porta alla cessazione della funzione cellulare e all'incapacità di dividersi. Leonard Hayflick ha scoperto questa soglia e da allora è stata chiamata “Limite di Hayflick“.
L'esaurimento dei telomeri spiega la limitata capacità di divisione delle cellule e quindi in parte anche il limitato potenziale di rigenerazione dei tessuti. Nell'esperimento di Hayflicks, una cellula umana media si è divisa circa 52 volte.
Lo sapevate? Il metabolismo del magnesio svolge un ruolo importante per i telomeri. Il magnesio è necessario in molti punti del nostro corpo, ma è particolarmente coinvolto nella produzione di energia e nell’equilibrio degli elettroni. Abbiamo bisogno di entrambi per mantenere i telomeri sani. È stato dimostrato che l’integrazione di magnesio aumenta la lunghezza dei telomeri negli esseri umani. In cambio, altre pubblicazioni hanno dimostrato che bassi livelli di magnesio associati ad alti livelli di omocisteina portano a telomeri più corti.
Telomerasi come chiave per l'immortalità?
Ma che dire delle cellule rimanenti che non sono interessate da questo accorciamento dei telomeri? Bene, questi hanno un enzima chiamato Telomerasi, che può allungare nuovamente i telomeri. Questo enzima conferisce essenzialmente l'immortalità alla cellula. Ah! Quindi i ricercatori devono solo riuscire a introdurre questa telomerasi in ogni cellula? Come sempre nella scienza, dopo tutto non è così semplice, dopotutto la natura ci ha pensato bene non dotandolo di tutte le cellule.
Ripensiamo al primo segno distintivo: l’instabilità genomica. Una pioggia costante di influenze esterne ed interne piove sulle nostre informazioni genetiche, minacciando l'integrità del DNA. Di conseguenza, ogni secondo, ovunque nel nostro corpo si verificano mutazioni e cambiamenti del DNA, la maggior parte dei quali, ma non completamente, possono essere riparati dal sistema di riparazione molto esteso.
Se le cellule con mutazioni genetiche non riparate ora possedessero l’enzima telomerasi, allora la cellula modificata sarebbe in grado di continuare a dividersi. Il risultato è un mucchio sempre più grande di cellule completamente degenerate, meglio conosciute come cancro: sicuramente un'arma a doppio taglio.
Cellule staminali – la classe reale tra le cellule
Alle cellule privilegiate dalla telomerasi includono, ad esempio, cellule staminali o cellule del midollo osseo, che di solito si trovano in luoghi protetti del corpo. Inoltre, attraverso diverse proprietà e meccanismi, sono protette al meglio dagli influssi dannosi sul loro DNA, molto meglio della maggior parte delle altre cellule. Di conseguenza, il rischio di degenerazione è significativamente ridotto.
Lo sapevate? La scopritrice della telomerasi, Elisabeth Blackburn, sta ancora lavorando sull'argomento. Uno dei suoi articoli più ampi esaminava la connessione tra stress cronico e lunghezza dei telomeri. Qui ha potuto dimostrarlo persone cronicamente stressate (nel suo caso, madri che si prendevano cura di bambini malati cronici), avevano telomeri più corti e l'attività della telomerasi era inferiore rispetto ai gruppi di confronto.
Riparazione del DNA: ben intenzionata, gravemente colpita
La nostra idea di telomeri deve ora essere ampliata da un altro fattore, o meglio ancora da un’altra proteina. Sappiamo già che il DNA non è un filamento continuo, ma è diviso in cromosomi con all'estremità i telomeri. Se lo guardi in questo modo, i telomeri sono rotture del filamento di DNA, punti in cui termina il DNA.
Come è noto, il nostro sistema di riparazione di solito lo riconosce immediatamente nel tentativo di non lasciare che le estremità del DNA si sciolgano e le ripara. Ben intenzionate, ma nel caso dei telomeri mal prese. La riparazione menzionata non deve in nessun caso avvenire nei telomeri, poiché ciò potrebbe portare alla connessione di due cromosomi tra loro.
Se ciò accade e la cellula vuole dividersi in seguito, si verificano dannose “rotture cromosomiche” – il materiale genetico viene distribuito in modo non uniforme tra le cellule figlie.Sia la troppa sia la troppo poca informazione genetica ostacolano quindi la funzione cellulare.
Shelterin: il nome inganna?
Come spesso accade, la natura è lì perché noi esseri umani e alcuni altri organismi abbiamo un riparo. Shelterin è un complesso di sei proteine che si lega ai telomeri e li protegge dal sistema di riparazione (“riparo”). Ciò significa che il grosso problema delle rotture cromosomiche e dell'imminente degenerazione delle cellule – che assumono un rifugio funzionante – è per il momento risolto.
Tuttavia, i telomeri non sono immuni dai danni al DNA, come abbiamo appreso nel contesto dell’instabilità genomica. Poiché la protezione rende i telomeri invisibili alla meccanica del DNA, il danno reale al DNA non può essere riparato. All'inizio la cosa non sembra una buona notizia, poiché la circostanza sopra menzionata porta con il passare del tempo a sempre più danni Senescenza (stato intermedio, una sorta di “cellula zombie”) o morte cellulare.
Tuttavia, il danno al DNA nell’area dei telomeri non è particolarmente grave perché si tratta di una regione non codificante, il che significa che non vengono lette informazioni per la costruzione delle proteine.
Telomeri corti e malattie
Quindi Shelterin ci protegge dal male più grande. La perdita di poche cellule è un problema minore rispetto a quello delle cellule degenerate e delle rotture cromosomiche. Se manca Shelterin o parti di esso, si osserva un rapido declino della capacità rigenerativa e un invecchiamento accelerato, un fenomeno che si verifica anche quando i telomeri sono effettivamente di lunghezza normale.
Oltre alla carenza di rifugio, anche la carenza di telomerasi porta allo sviluppo prematuro di malattie. Si tratta in particolare dell'indurimento dei polmoni (termine tecnico: fibrosi polmonare), dell'anemia con riduzione di tutte le cellule del sangue (termine tecnico: anemia aplastica) e di una rara malattia della pelle chiamata discheratosi congenita.
Tutte e tre le malattie comportano la perdita della capacità rigenerativa di vari tessuti. Inoltre, studi riassunti hanno dimostrato una connessione tra telomeri corti e rischio di morte, soprattutto in giovane età.
Possiamo fermare l’attrito dei telomeri?
I primi successi con le terapie telomeriche sono già stati ottenuti negli esperimenti sui topi. Ad esempio, la telomerasi è stata riattivata geneticamente con successo in topi invecchiati prematuramente con deficit di telomerasi. Un altro esperimento ha mostrato un ritardo nel normale invecchiamento, senza aumentare l’incidenza del cancro, attraverso l’attivazione farmacologica.
I prossimi anni e decenni dimostreranno se il nostro futuro in termini di ricerca sui telomeri sarà brillante come quello dei topi. Nel frattempo possiamo dare un’occhiata a ciò che funziona in modo affidabile negli esseri umani. Come possiamo allungare i nostri telomeri?
Lo sapevate? Acidi grassi Omega-3 sono una parte importante di una dieta sana. Si presentano in natura in tre forme principali, abbreviati ALA, DHA ed EPA. Gli scienziati hanno cercato per 6 anni se esiste una connessione tra l'indice Omega-3 e i telomeri. E infatti. Pazienti che hanno consumato poco DHA ed EPA (e di conseguenza aveva un basso indice di Omega-3), ha mostrato un attrito dei telomeri molto più rapido.
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Le diete a base vegetale allungano i telomeri
Le pubblicazioni sulla ricerca sui telomeri sono talvolta confuse e contraddittorie. Ciò è dovuto anche a come sono strutturati gli studi e a quali telomeri vengono misurati. Il modo più semplice è misurare la lunghezza dei telomeri dei leucociti (globuli bianchi).. Ma questo potrebbe non essere sempre il metodo di misurazione migliore.
Per comprendere l’influenza della dieta, dobbiamo guardare al quadro più ampio. Nel contesto dell’instabilità genomica, abbiamo già visto che il nostro DNA è costantemente esposto allo stress ossidativo. Un po’ di esso è benefico, ma troppo sembra accelerare l’invecchiamento. Uno ricco di piante Nutrizione, ricca di sostanze vegetali secondarie sembra promuovere questo equilibrio e quindi contribuisce indirettamente a telomeri più lunghi.
Sirtuine e telomeri: due partner per la longevità
Se osservi più da vicino le connessioni molecolari tra telomeri e sostanze vegetali secondarie, li incontri Sirtuine. Le sirtuine sono spesso descritte come geni della longevità perché Sirt-1 e Sirt-6 sono associati a una salute migliore.
IL Le sirtuine possono essere particolarmente efficaci Veloce essere attivato, ma anche alcune sostanze fitochimiche del genere Resveratrolo sono potenti attivatori Sirt. Livelli elevati di sirtuine ci aiutano a proteggere il DNA dai danni, supportano i telomeri e influenzano l'epigenetica.
Conclusione sull'attrito dei telomeri
I telomeri svolgono un ruolo importante nel processo di invecchiamento. Per un certo periodo, i telomeri sono stati addirittura le “stelle” nella ricerca sull’invecchiamento. Si credeva che per vivere per sempre fosse sufficiente estenderlo. Non è così semplice e, nonostante alcuni intoppi, ora sappiamo molto di più su questa importante struttura nelle nostre cellule, anche grazie a Elisabeth Blackburn. Come parte dei segni distintivi dell’invecchiamento, rappresentano un elemento fondamentale nel nostro percorso per rallentare l’invecchiamento.
Il prossimo articolo di questa serie si concentrerà sul terzo segno distintivo dell’invecchiamento: Cambiamenti epigenetici.
MoleQlar ONE combina il potenziale di 13 diversi ingredienti di longevità per promuovere pienamente la salute e la longevità a livello molecolare. Il complesso ha effetti positivi su tutti i dodici segni distintivi dell'invecchiamento.
