29.08.2014

Продлить молодость клетки

Здоровый образ жизни замедляет старение клеток на молекулярном уровне. Таковы результаты исследования, проведенного учеными из Сан-Франциско, в котором приняли участие 239 женщин.

Все участницы эксперимента не имели серьезных заболеваний, не курили и находились в возрасте после менопаузы. Здоровый образ жизни, по мнению исследователей, включал в себя три составляющие: здоровый сон в достаточном количестве, здоровое питание и физические нагрузки. Участницы эксперимента вели дневники, в которых описывали свой образ жизни и сильные стрессы. В начале и в конце эксперимента у них забирались образцы крови.

В образцах крови ученых интересовали, в основном, клетки иммунной системы, потому что в отличие от разносящих кислород эритроцитов, в них есть ядра и полный набор хромосом. На концах хромосом есть специальные образования – теломеры.

Так вышло, что теломеры служат неплохим индикатором старения клетки. Когда клетка делится, она должна удвоить всю свою ДНК, скопировав ее. Для этого специальный фермент – ДНК-полимераза связывается с концом молекулы ДНК и движется вдоль нее, копируя. Правда, ДНК-полимераза не может прикрепиться к самому концу хромосомы, поэтому свой путь она начинает, слегка отступив от края. В результате новая хромосома выходит чуть короче предыдущей. Чтобы важная информация не терялась, на концах хромосомы и находятся теломеры, которые постепенно укорачиваются со временем и с каждым клеточным делением.

Этим объясняется существование предела Хайфлика – когда длина теломер становится критически короткой, клетки перестают делиться. Этот предел составляет около 50 делений. Если клетка все-таки продолжит делиться, когда теломеры очень коротки, структура хромосом становится нестабильной и происходят хромосомные аберрации. Хромосомы склеиваются между собой, неправильно расходятся по дочерним клеткам при делении и т.п. В частности, это может происходить с клетками, ставшими раковыми. Известно также, что сильный стресс ускоряет укорочение теломер.

В организме человека есть одна группа клеток, которая фактически бессмертна, и такие клетки должны делиться «вечно» – это клетки половой линии. В теле человека созревают половые клетки, одна из них участвует в оплодотворении, делится, из нее получается новый организм, у которого созревают свои половые клетки и так далее. В таких клетках активен фермент теломераза – он состоит из белков и небольшой последовательности РНК, которая служит матрицей, на основе которой белок может синтезировать хромосоме новые теломеры. Теломераза часто бывает активна в клетках опухолей, а ученые добавляют ее в клетки, из которых хотят получить вечноживущую лабораторную культуру. За исследование всех этих процессов в 2009 году Элизабет Блэкберн, Кэрол Грейдер и Джеку Шостаку была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

Авторы исследования измеряли длину теломер в клетках иммунной системы у испытуемых в начале эксперимента и спустя год. Оказалось, что сильный стресс действительно способствовал укорочению теломер, однако у женщин, которые вели более здоровый образ жизни, укорочение в пересчете на одно стрессовое событие было достоверно меньше, чем у женщин, ведущих менее здоровый образ жизни. То есть, похоже, что здоровый образ жизни, хоть и неспособен уменьшить число стрессов, помогает переносить их легче, без особого вреда для организма. Поскольку речь в работе идет о длине теломер, то есть о способности к делению клеток иммунной системы, можно предположить, что, в первую очередь, оно доказывает снижение негативного влияния стрессов на иммунитет.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Александра Брутер

Источники:

1. polit.ru