Genoma è un termine che, in termini semplici, denota l'insieme delle informazioni ereditabili di un individuo . Si tratta di informazioni per la produzione di proteine, che possono influenzare e modificare l'aspetto del corpo in vari modi. Puoi pensare al DNA un po’ come al piano di codice di un programma per computer. Le informazioni memorizzate nel DNA vengono tradotte da speciali aiutanti in aminoacidi, dai quali infine vengono create le proteine nel nostro corpo. Vi risparmieremo i dettagli; sarebbe un po' troppa biochimica tutta in una volta.
Ogni giorno milioni di cellule nel nostro corpo si dividono, il che significa che anche l'informazione genetica deve essere copiata. Ciò significa che ogni cellula ha una copia di circa 3 miliardi di cosiddette paia di basi e idealmente nell'ordine corretto. È quasi ovvio che qualcosa possa andare storto. Il nostro corpo è dotato di tutta una serie di aiutanti che possono correggere gli errori nel processo di copia. Questi aiutanti vengono utilizzati anche in caso di danni provenienti dall'esterno.
Quando sei giovane, questo sistema altamente complesso (nella maggior parte dei casi) funziona perfettamente, ma man mano che invecchi, si insinuano sempre più errori. La cosiddetta instabilità genomica è uno dei marchi distintivi dell'invecchiamento. Questi segni distintivi sono un tentativo di spiegare il processo di invecchiamento scientificamente e a livello molecolare. Qui ti presenteremo il primo Segno distintivo in modo più dettagliato ed esploreremo la questione del perché le persone invecchiano.
Se si accumulano troppi danni al DNA (ad esempio a causa dell'instabilità genomica), la cellula muore o degenera.
Instabilità genomica – il pericolo dall'esterno
Le minacce di origine esterna includono agenti chimici o biologici e quindi, ad esempio, farmaci. Inoltre, la fisica può danneggiare il DNA anche attraverso la luce UV, in particolare luce UV-C.
Se ti sei mai scottato al sole, allora sai di cosa stiamo parlando. La luce UV penetra nella nostra pelle e può rompere interi pezzi quando colpisce il DNA. Se la radiazione UV è bassa o abbiamo applicato una protezione solare, il danno è piccolo e il nostro corpo può ripararlo.
Nell'altro caso, il DNA è danneggiato a tal punto che la cellula non è più funzionale. Lei muore. Se ciò accade in larga misura, lo vediamo sotto forma di arrossamento della pelle o, cosa ancora più impressionante, sotto forma di vesciche. A lungo termine, questo danno UV può essere molto dannoso per la pelle e portare al "cancro della pelle".
Fortunatamente, non sempre deve accadere il peggio, ma l'esposizione prolungata ai raggi UV senza protezione invecchia anche la pelle. In particolare la molecola strutturale collagene viene gradualmente distrutta dalla luce solare.
Lo sapevi? Con circa il 30%, Il collagene è la proteina più comune nel nostro corpo. Si trova nella pelle, nelle ossa e nei tendini. Le radiazioni UV possono distruggere il collagene in due modi. Da un lato viene inibito il lavoro dei fibroblasti (queste cellule formano il collagene) e, dall’altro, i raggi UV attivano le cosiddette collagenasi, che “mangiano” il collagene funzionale. La buona notizia è che possiamo fornire collagene anche dall'esterno sotto forma di peptidi di collagene e quindi sostenere la nostra pelle.
I peptidi di collagene (noti anche come idrolizzato di collagene) sono un metodo scientificamente riconosciuto per aumentare i livelli di collagene nelle cellule.
Instabilità genomica dall'interno
Passiamo alle minacce di origine endogena. Durante la divisione cellulare, da una cellula vengono create due cellule figlie. Naturalmente entrambe le cellule figlie devono ricevere le stesse informazioni genetiche affinché possano svilupparsi secondo lo scopo previsto. Per fare ciò, il DNA raddoppia durante la divisione cellulare (replicazione) e poi si divide equamente tra le due nuove cellule che vengono create. Ciò a volte provoca i cosiddetti errori di replicazione del DNA, ad esempio accoppiamenti errati tra i due filamenti. Questo non è ottimale, ma il corpo è preparato per questo.
La divisione cellulare è organizzata come un ciclo e le stazioni di controllo sono integrate in questo ciclo. Se viene scoperto un errore, la divisione cellulare si arresta e, nel migliore dei casi, l'errore viene riparato. Nel caso in cui il sistema di riparazione non riesca a riparare il danno, la cella viene messa nello stato di senescenza .
Parleremo della senescenza più tardi, ma per darti un quadro migliore: questa cella è appena stata messa in “modalità zombie”. Non è né viva né realmente morta.
Quercesome: biodisponibilità aumentata di 20 volte rispetto alla polvere di quercetina convenzionale. Grazie ai fosfolipidi del girasole e alla vitamina C naturale.
Radicali liberi e specie reattive dell'ossigeno: cosa hanno a che fare con l'invecchiamento?
I radicali liberi e le specie reattive dell'ossigeno suonano un po' come una biochimica esplosiva. E questo è tutto. Soprattutto nei processi metabolici ad alta intensità energetica nel corpo, ad es.B Nei mitocondri possono formarsi radicali liberi. Si tratta di molecole particolarmente reattive che interrompono l'equilibrio delle reazioni e possono quindi ostacolare reazioni utili all'organismo.
Se si tratta di una molecola di ossigeno, tali molecole vengono chiamate in gergo tecnico specie reattive dell'ossigeno. Anche il corpo ha una risposta a questo, perché gli antiossidanti possono in una certa misura neutralizzare questi disturbatori. L'antiossidante più importante del corpo è il glutatione, come ti abbiamo spiegato nel nostro articolo su GlyNAC .
Esiste addirittura una teoria dell'invecchiamento che si riferisce quasi esclusivamente ai radicali liberi. In breve, si dice che l’esposizione a lungo termine a queste molecole reattive ci faccia invecchiare. Questa teoria è ormai un po' superata, poiché sappiamo che un certo livello di radicali liberi può essere benefico per l'organismo. Solo quando l’equilibrio si ribalta i radicali liberi rappresentano una minaccia per la nostra stabilità genomica.
Instabilità genomica e difetti dell'involucro nucleare
Il danno menzionato, indipendentemente dal fatto che sia di origine esterna o interna, è una delle lesioni dirette del nostro progetto, il DNA. Inoltre, difetti nell'architettura nucleare possono anche causare instabilità del genoma. Funziona come segue.
Il nucleo cellulare è uno spazio separato circondato da un guscio e il luogo nella cellula in cui si trova il DNA. L'involucro del nucleo cellulare è costituito da molte proteine diverse, comprese le proteine della famiglia delle lamine. “Lamina” è latino e significa piastra, disco o strato. Queste “proteine dello strato” devono essere formate correttamente affinché il guscio funzioni correttamente.
Qui si comporta in modo simile al tetto di una casa, che non deve essere né troppo rigido né troppo morbido per distribuire i carichi nel miglior modo possibile. Se si verifica un problema con queste “proteine dello strato” dell’involucro nucleare, il genoma diventa instabile. La ragione di ciò è il fatto che il DNA è collegato all'involucro nucleare tramite molecole.
Diamo un'occhiata a un esempio reale. Ci sono persone che possono formare solo una forma abbreviata di un lamin speciale. La proteina troncata si chiama progerina . Di conseguenza, la malattia viene definita Progeria (=invecchiamento accelerato). In queste persone l'involucro nucleare non è sufficientemente stabile. Il risultato è un aumento da cinque a dieci volte della velocità di invecchiamento. Le persone colpite spesso muoiono durante l'infanzia o adolescenza.
Sapevi che? I ricercatori dell'Università Tecnica di Monaco hanno esaminato più da vicino il quadro clinico della progeria e hanno fatto una scoperta entusiasmante. La progerina difettosa si trova anche nelle cellule normali. Tuttavia, nelle persone affette da progeria, viene prodotta circa 20 volte più progerina, tanto che i contenitori dei rifiuti delle cellule si intasano. Anche l' autofagia, anch'essa una delle caratteristiche dell'invecchiamento, non funziona più in queste persone.
La seconda scoperta entusiasmante dello studio è stata che la somministrazione di sulforafano, una sostanza vegetale secondaria ricavata dai broccoli, potrebbe aumentare l'autofagia e il “bidone della spazzatura delle cellule” (i proteasomi) hanno funzionato di nuovo meglio.
Se l'involucro nucleare è danneggiato o instabile, la salute delle cellule è notevolmente compromessa. L’instabilità genomica è una delle cause di ciò.
Instabilità genomica nel futuro
Anche se la progeria è una malattia estremamente rara, con una frequenza di 1:1 milione, anche il difetto di fondo è rilevante per ognuno di noi. Gli scienziati hanno dimostrato che le persone con un invecchiamento normale producono anche progerina, che sconvolge l'architettura nucleare.
Il genoma è quindi costantemente instabile a causa di varie influenze, sia dall'esterno che dall'interno. Nessuno è esente da questo. La buona notizia è che i nostri corpi sono preparati per molte di queste sfide. Tuttavia, gli sforzi per tenere a bada l'instabilità stanno funzionando. le riparazioni diventano meno che ideali man mano che invecchiamo.
La domanda sul perché alcune persone invecchiano più lentamente può probabilmente essere risolta dal fatto che queste persone hanno buoni meccanismi di riparazione per limitare l'instabilità genomica. Recenti pubblicazioni sull’argomento non solo approfondiscono le nostre conoscenze, ma mostrano anche i possibili modi in cui possiamo tenere sotto controllo l’instabilità genomica.
Il prossimo articolo di questa serie si concentrerà sul secondo segno distintivo dell'invecchiamento: Attrito dei telomeri.
