Πέμπτη, 12 Μαΐου 2016 08:39

Μετρήστε το μήκος τελομερούς

Γράφτηκε από την
Βαθμολογήστε αυτό το άρθρο
(3 ψήφοι)

Μάθετε πόσο και πώς θα ζήσετε

Οι μακριές έλικες του DNA που αποτελούν τα χρωμοσώματά μας φέρουν στις άκρες τους επαναλαμβανόμενα κομματάκια DNA που λειτουργούν σαν σκληρό πλαστικό που καλύπτει τις άκρες των κορδονιών των παπουτσιών, εμποδίζοντας τις έλικες να ξετυλιχθούν.

Αυτά τα κομματάκια κονταίνουν σταδιακά κάθε φορά που ένα κύτταρο διαιρείται, ρυθμίζοντας έτσι το χρόνο ζωής κάθε ξεχωριστού κυττάρου.

Οι έλικες αυτές κονταίνουν όσο μεγαλώνουμε ή σε περίπτωση πίεσης από έντονη καταπόνηση.

Το τελομερές, δηλαδή, είναι μια περιοχή του DNA, χωρίς μεγάλη πληροφοριακή αξία, που βρίσκεται στο τέλος του χρωμοσώματος και προστατεύει τη χρήσιμη γενετική πληροφορία από τη φθορά. Η πληροφορία που καθιστά το κύτταρο βιολογικά ενεργό βρίσκεται στο μεσομερές, το οποίο προστατεύεται από το τελομερές. 


Η μείωση του μήκους των χρωμοσωμάτων

Λόγω των πρωτεϊνικών προστατευτικών επιστρώσεων στα άκρα, η φθορά των χρωμοσωμάτων σε μήκος συμβαίνει κατά τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, στη διαδικασία της μίτωσης, όπου οι έλικες των χρωμοσωμάτων ξεδιπλώνουν εντελώς και κάθε χρωμόσωμα χωρίζεται στα δύο, ώστε το κάθε κομμάτι να αποτελέσει το καλούπι για το σχηματισμό του νέου χρωμοσώματος, εν δυνάμει πανομοιότυπου με το αρχικό, για το κάθε νέο κύτταρο. Στη διαδικασία αυτή, στα άκρα των χρωμοσωμάτων, συνήθως, αποκόπτεται μέρος από το γενετικό υλικό.

Αυτή η διαδικασία δε μπορεί να αποφευχθεί, καθώς οι μηχανισμοί που παρέχουν τα συνήθη ένζυμα για την αντιγραφή της πληροφορίας δε δίνουν τη δυνατότητα για αντιγραφή του γενετικού υλικού στις άκρες των χρωμοσωμάτων. Το υλικό του DNA που αποκόπτεται είναι, τουλάχιστο στις πρώτες διαιρέσεις αναπαραγωγής, μέρος του τελομερούς, το οποίο ολοένα μικραίνει σε κάθε διαίρεση ενός κυττάρου σε δύο.

Αν το τελομερές δεν αποκαθίσταται σε μήκος, με κάποιο μηχανισμό επιδιόρθωσης, η κάθε κυτταρική διαίρεση το καταναλώνει και στο τέλος αποκόπτεται πλέον από το χρωμόσωμα η σημαντική πληροφορία του μεσομερούς, οπότε και το κύτταρο καθίσταται πια βιολογικά ανενεργό. 


Ο μηχανισμός της επιδιόρθωσης των τελομερών 

Το μηχανισμό που προστατεύει το μήκος των τελομερών τον παρέχει η τελομεράση, που είναι ένα ένζυμο με την ικανότητα, όχι να αντιγράφει γενετική πληροφορία, αλλά να συμπληρώνει και πάλι σε μήκος το τελομερές. Εάν η τελομεράση διατίθεται σε ικανές ποσότητες στα σημεία του οργανισμού που γίνονται οι κυτταρικές διαιρέσεις, δίνεται στα τελομερή η δυνατότητα να αποκαθίστανται πλήρως σε μήκος και το κύτταρο μπορεί και παραμένει έτσι βιολογικά ενεργό για πάντα. Έχουν μελετηθεί μονοκύτταροι οργανισμοί με περίσσεια τελομεράσης που τους κάνει αθάνατους σε ευνοϊκές συνθήκες περιβάλλοντος (Tetrahymena thermophila).


Το γήρας των κυττάρων προστατεύει από τον καρκίνο 

Την περίσσεια της τελομεράσης την χρησιμοποιούν τα καρκινικά κύτταρα, ώστε να αναπαράγονται επ' άπειρον, σε βάρος του οργανισμού. Ο καρκίνος αν και δεν οφείλεται στην τελομεράση, τη χρησιμοποιεί μην υπακούοντας στα βιολογικά σήματα που δίνουν εντολές για παύση των ανεξέλεγκτων διαδικασιών αναπαραγωγής, καθώς, περιέχεται, αλλοιωμένη, πληροφορία στο γενετικό υλικό των καρκινικών κυττάρων.

Το να γερνούν τα κύτταρα μετά από κάποιο αριθμό διαιρέσεων και να καθίστανται βιολογικά ανενεργά, χάνοντας την προστασία του γενετικού τους υλικού από τα τελομερή τους, τα αποτρέπει από το να αναπαράγονται ανεξέλεγκτα, αποτρέπει δηλαδή την εμφάνιση καρκίνων, καθιστώντας, συνήθως, ανενεργά τα καρκινικά κύτταρα στα πρώτα κιόλας στάδια αναπαραγωγής των καρκινικών όγκων. Οι καρκίνοι που τελικά εκδηλώνονται είναι εκείνοι που καταφέρνουν να ξεπεράσουν την ασφαλιστική αυτή δικλείδα του οργανισμού, τροποποιώντας κατάλληλα την πληροφορία του γενετικού υλικού τους. 

Οξειδωτικό στρες και γήρανση

Σε μακρές περιόδους οξειδωτικού στρες, παρατηρείται επιτάχυνση της γήρανσης σε κυτταρικό επίπεδο, η οποία μετράται ως αποτέλεσμα φθοράς στα τελομερή. Τα τελομερή στις ομάδες κυττάρων που υποφέρουν από χρόνιο οξειδωτικό στρες είναι μικρότερα σε μήκος, άρα και με μικρότερη δυνατότητα αντίστασης στη φθορά που προκαλούν οι κυτταρικές διαιρέσεις, καθώς, η δράση της τελομεράσης εμφανίζεται κατά 50% μειωμένη.

40 χρόνια υπό την επίδραση τοξικού στρες μετρώνται να συνεπάγονται τουλάχιστο 10 επιπλέον χρόνια γήρανσης σε κυτταρικό επίπεδο.

Παρόμοιο αποτέλεσμα έχουν και οι παρατεταμένες διατροφικές δίαιτες αδυνατίσματος.

Αρνητική επίδραση στο μήκος των τελομερών και στη δράση της τελομεράσης έχει, επίσης, το κάπνισμα. 

Το μειωμένο μήκος των τελομερών στα υγιή κύτταρα σχετίζεται με ασθένειες, όπως ο καρκίνος, τα καρδιακά νοσήματα, ο διαβήτης, η αρτηριοσκλήρυνση, η πνευμονική ίνωση, η παχυσαρκία.

Στα σπονδυλωτά, η αλληλουχία των νουκλεοτιδίων των τελομερών είναι TTAGGG και επαναλαμβάνεται περίπου 2500 φορές στους ανθρώπους.

Στους περισσότερους πολυκύτταρους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, η τελομεράση είναι ενεργή μόνο στα γεννητικά κύτταρα,  όπως τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα, και ορισμένα λευκά αιμοσφαίρια.


Δεδομένου ότι τα μικρότερα τελομερή είναι μια αιτία γήρανσης του πληθυσμού, τίθεται το ερώτημα γιατί η επιμήκυνση τελομερών δεν χρησιμοποιείται για αντιγήρανση...

Η αδρανοποίηση της τελομεράσης συνδέεται με αυξημένα ποσοστά καρκίνου.

Τα τελομερή είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στο οξειδωτικό στρες. Υπάρχουν ενδείξεις ότι το οξειδωτικό στρες με τη μεσολάβηση βλαβών στο DNA είναι ένας σημαντικός καθοριστικός παράγοντας της βράχυνσης των τελομερών.

Η περικοπή τελομερούς λόγω των ελευθέρων ριζών προκαλεί αύξηση του κινδύνου καρκίνου του μαστού μεταξύ των γυναικών με τα μικρότερα τελομερή και μειωμένη διαιτητική πρόσληψη β-καροτένιου, βιταμίνης C ή Ε. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι ο κίνδυνος καρκίνου εξαιτίας της βράχυνσης των τελομερών μπορεί να αλληλεπιδράσει με άλλους μηχανισμούς  βλάβης του DNA και συγκεκριμένα με το οξειδωτικό στρες.

Η βράχυνση τελομερούς σχετίζεται και με τη γήρανση, τη θνησιμότητα και ασθένειες που σχετίζονται με τη γήρανση του πληθυσμού.



Αντιγήρανση με αναστολή της βράχυνσης των τελομερών

Τρεις τρόποι έχουν προταθεί για την αναστροφή της βράχυνσης των τελομερών:

Τα φάρμακα, η γονιδιακή θεραπεία και η αδρανοποίηση με χειμερία νάρκη.

Προσοχή η ενεργοποίηση της τελομεράσης μπορεί να προκαλέσει καρκίνο.

Η επιμύκηνση στα τελομερή μπορεί να προκαλέσει και αυξημένη κατανάλωση ενέργειας. 

Η υγιεινή διατροφή (πλούσια σε φρούτα, λαχανικά και ανεπεξέργαστους σπόρους, και χαμηλή σε λιπαρά και επεξεργασμένους υδατάνθρακες), η μέτρια άσκηση (περπάτημα 30 λεπτά την ημέρα, έξι ημέρες την εβδομάδα), η μείωση του στρες (ήπια γιόγκα, τεχνικές αναπνοής, διαλογισμός) αυξάνει το μήκος των τελομερών.

Τα τελομερή είναι κοντά σε πολλούς καρκίνους. Πρόσφατες μετα-αναλύσεις υποδεικνύουν 1,4 έως 3,0 φορές αυξημένο κίνδυνο καρκίνου για εκείνους με τα μικρότερα τελομερή. Ωστόσο, η αύξηση του κινδύνου ποικίλλει ανάλογα με την ηλικία, το φύλο, τον τύπο του όγκου και τον τρόπο ζωής.

Μερικοί από τους ίδιους παράγοντες του τρόπου ζωής που αυξάνουν τον κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου σχετίζονται με μικρότερα τελομερή: στρες, κάπνισμα, έλλειψη σωματικής άσκησης και διατροφή με υψηλή περιεκτικότητα σε εξευγενισμένα σάκχαρα. Η διατροφή και η σωματική δραστηριότητα επηρεάζει τη φλεγμονή και το οξειδωτικό στρες. Αυτοί οι παράγοντες πιστεύεται ότι επηρεάζουν την συντήρηση του τελομερούς. Το ψυχολογικό στρες συνδέεται με την επιταχυνόμενη κυτταρική γήρανση, με μειωμένη δράση της τελομεράσης και κοντά τελομερή.

Οι αλλαγές στον τρόπο ζωής, με υγιεινή διατροφή, άσκηση και μείωση του άγχους, έχουν τη δυνατότητα να αυξήσουν το μήκος των τελομερών, να αντιστρέψουν την κυτταρική γήρανση, και να μειώσουν τον κίνδυνο για ασθένειες της γήρανσης.

Ένας μηχανισμός για την επιμήκυνση ή συντήρηση των τελομερών είναι ένα από τα βασικά βήματα στην κυτταρική αθανασία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως διαγνωστικός δείκτης.

Η τελομεράση, το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την επιμήκυνση των τελομερών στα άκρα των χρωμοσωμάτων, ενεργοποιείται σε ποσοστό περίπου σε 80% των όγκων. 

Η τελομεράση είναι το φυσικό ένζυμο που προάγει την επισκευή των τελομερών. Είναι ενεργή σε βλαστικά κύτταρα στους θύλακες των τριχών, και στο 90 τοις εκατό των καρκινικών κυττάρων, αλλά η έκφρασή της είναι χαμηλή ή απούσα στα σωματικά κύτταρα. Η τελομεράση προσθέτει βάσεις στα άκρα των τελομερών. Τα κύτταρα με επαρκή δραστηριότητα της τελομεράσης θεωρούνται αθάνατα,  χωρίς να εισέρχονται σε γήρανση ή απόπτωση.

Για το λόγο αυτό, η τελομεράση θεωρείται ως πιθανός στόχος για φάρμακα κατά του καρκίνου...

Διαβάστε, επίσης,

Οι καλύτερες διαγνωστικές εξετάσεις για το ενδοκρινικό σύστημα και τον μεταβολισμό

To τεστ που δείχνει πόσο και πώς θα ζήσετε

Διαγνωστικός έλεγχος για φλεγμονή

Οι καλύτερες διαγνωστικές εξετάσεις για την ηπατική, νεφρική και μυϊκή λειτουργία

Μάθετε να αξιολογείτε την γενική ούρων

Μάθετε να αξιολογείτε τη γενική αίματος

Οι καλύτερες διαγνωστικές εξετάσεις για το καρδιοαγγειακό σας σύστημα

Οι καλύτερες διαγνωστικές εξετάσεις για τα θρεπτικά στοιχεία, τις βιταμίνες και τα μέταλλα

FISH

www.emedi.gr

Διαβάστηκε 2335 φορές Τελευταία τροποποίηση στις Πέμπτη, 12 Μαΐου 2016 18:55
Σαββούλα Μάλλιου Κριαρά

Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε.