Ett intressant område av långlivade forskningscentra på telomerer, vilka är "tips" i ändarna av våra kromosomer, består av sekvenser av icke-kodande DNA. Telomerer spelar en viktig roll för människors hälsa och de forskare som upptäckte dem vann Nobelpriset i fysiologi eller medicin under 2009.
När celler håller på att dela upp måste DNA replikeras.
De enzymer som utför replikationsprocessen börjar genom att låsa till slutet av kromosomen. Den del av kromosomen till vilken replikationsmaskinen fäster kan inte kopieras, därför kommer kromosomen teoretiskt att bli kortare vid varje celldelning. Telomerförkortning är en indikator på cellulär åldring. Telomerer är DNA-segmenten vid ändarna av kromosomerna som ger en plats för replikationsmaskinen att fästa, så att DNA-strängen kan kopieras i sin helhet. För att en annan replikation ska kunna äga rum måste det finnas tillräckligt med telomeren kvar för att tillhandahålla en plats för replikationsenzymerna att fästa, hålla genkodningsbasparen intakta och tillgängliga att kopieras. Om telomeren blir för kort, äventyras DNA-replikation, och cellen kan inte delas. Celler har inneboende mekanismer för att upprätthålla telomerer. Enzymtelomeras bygger om telomerer, för att kompensera för förkortningen som uppstår vid varje celldelning.
Cellulär åldring leder till cellulär senescens
Cellulär åldring, som inkluderar telomerkortning och DNA-skada, resulterar så småningom i senescens, ett tillstånd av cellulär tillväxtstopp. Cellen lever fortfarande, men inte hälsosam och inte kapabel att dela. När fler och fler celler i en vävnad blir senescent, väsentligen vävnaden åldras, blir dess funktion komprometterad.
Senescentceller kan inte genomföra normala cellulära processer, försämra vävnadens förmåga att reparera skador och utsöndra faktorer som negativt påverkar funktionen hos närliggande celler och främjar cancerutveckling.
Kortare telomerer är kopplade till sjukdom
Telomerlängden och telomerasaktiviteten kan mätas i vita vita blodkroppar, och detta har gett forskare möjligheten att undersöka faktorer och sjukdomstillstånd med band till dessa cellulära åldrande markörer.
I humanstudier har kortare telomererlängd eller lägre telomerasaktivitet associerats med ett antal kroniska förebyggbara sjukdomar, inklusive hypertoni, hjärt-kärlsjukdom, insulinresistens, typ 2-diabetes, depression, osteoporos och fetma.
Kost- och livsstilsfaktorer påverkar Telomers längd
Telomerlängd och telomerasaktivitet påverkas av både genetiska och miljömässiga influenser, inklusive kost och livsstilsval. Högre nivåer av konsumtion av grönsaker och frukt, fiberintag, vitamin- och mineralintag och övning är faktorer som hör samman med längre telomerer och större telomerasaktivitet. Att upprätthålla telomerer verkar vara en av de många mekanismer genom vilka dessa hälsosamma livsstilbeteenden främjar livslängd.
källor:
Burton DG, Krizhanovsky V. Fysiologiska och patologiska konsekvenser av cellulär senescens. Cell Mol Life Sci 2014, 71: 4373-4386.
Cassidy A, De Vivo I, Liu Y, et al. Föreningar mellan diet, livsstilsfaktorer och telomer längd hos kvinnor. Am J Clin Nutr 2010, 91: 1273-1280.
Deng W, Cheung ST, Tsao SW, et al. Telomerasaktivitet och dess samband med psykisk stress, psykiska störningar, livsstilsfaktorer och interventioner: En systematisk översyn. Psychoneuroendocrinology 2016, 64: 150-163.
Effekt av omfattande livsstilsförändringar på telomerasaktivitet och telomerlängd hos män med biopsi-beprövad prostatacancer med låg risk: 5-årig uppföljning av en beskrivande pilotstudie.
Marcon F, Siniscalchi E, Crebelli R, et al. Dietrelaterad telomererförkortning och kromosomstabilitet. Mutagenesis 2012, 27: 49-57.