Ако се чудите как възрастните ви клетки, не търсете повече от краищата на вашите хромозоми. Специалните структури, наречени теломери, наблюдават отблизо увреждането, което се натрупва в клетките ни, и сигнализират, когато е време да се пенсионират.
Клетките в тялото ни поемат доста побой през целия ни живот. Екологичните фактори, като ултравиолетови лъчи, лоша диета и алкохол, както и психологически фактори, включително стрес, излагат нашите клетки на риск от значителни увреждания.
Тези фактори причиняват увреждане на ДНК в нашите клетки, предразполагайки ни към рак и други заболявания.
За щастие обаче имаме сложни биологични системи, които да противодействат на тези щети. Един от тези механизми е включен в клетъчното стареене, като се гарантира, че отделните клетки живеят за известно време преди да умрат.
Теломерите са участъци от ДНК и протеини в краищата на нашите хромозоми. Всеки път, когато една клетка се разделя, тези участъци естествено се съкращават. След като дължината на теломерите достигне определена точка на прекъсване, клетката става сензационна, което означава, че тя повече не може да се раздели и впоследствие ще умре.
Как работят теломерите? И защо някои хора стават по-бързи от други?
Защитни капачки
Както е посочено по-горе, теломерите са структури в краищата на хромозомите, които се състоят от участъци от ДНК и протеини. Когато една клетка се дели, хромозомите се репликират и всяка дъщерна клетка наследява идентична двойка.
Но нашите клетки имат основен проблем с възпроизвеждането на ДНК. Ензимите, отговорни за този процес, наречени ДНК полимерази, могат лесно да копират една верига от ДНК в хромозомата, но репликацията на другата верига е много по-сложна.
Причината за това явление е, че ДНК молекулата е насочена, което означава, че двете направления на двойната спирала се движат в противоположни посоки.
ДНК полимеразите могат да произвеждат непрекъсната нишка на ДНК, движеща се в посока напред, но когато тази машина трябва да работи назад, тя се заплита. Вместо това се произвеждат къси фрагменти в посока напред, които след това се свързват заедно с други ензими.
Що се отнася до далечните краища на нашите хромозоми, последният участък от обратната или изоставащата нишка не може да бъде възпроизведен. Учените наричат това "проблем с края на репликацията". Резултатът от това е прогресивното съкращаване на теломерната ДНК участък с всеки кръг от клетъчно делене.
Това също означава, че една верига от ДНК е малко по-дълга от другата. Това всъщност е нещо добро; тя позволява свободната ДНК верига да се навива и да се вмъкне в съществуващата ДНК, образувайки защитна верига.
С прогресивното съкращаване на теломерите идва стареенето на клетките. Учените смятат, че това е естествен защитен механизъм, който спира клетките, натрупали прекалено много увреждания, да се превърнат в потенциални ракови клетки.
Фактори, които влияят върху биологичната възраст
Дължината на теломерите може да се използва за обозначаване на биологичната възраст на индивида (която е различна от хронологичната възраст). Учените сега знаят, че много фактори – включително физически упражнения, сън, депресия и определени генни мутации – са свързани с намалена дължина на теломерите и, следователно, могат да доведат до преждевременно биологично стареене.
Например, едно скорошно проучване, публикувано в списанието, показва, че децата, които са загубили бащите си, са имали значително по-къси теломери.
По същия начин систематичен преглед, публикуван в изданието от септември 2017 г., показва също така асоциация между бедността в детството – включително насилие, институционализация и бедност – и по-къси теломери.
Дали дължината на теломерите е маркер на биологичното стареене или причина за това остава да се види. Но ограничаването на факторите, които са негативно свързани с дължината на теломерите, вероятно ще допринесе за по-млада биологична възраст.
