Telomerii sunt "capacele" care protejează capetele șirurilor de ADN împotriva distrugerii de către o celulă. Aceștia sunt formați din zone de secvențe repetate de ADN combinate cu proteine specifice la capetele cromozomilor — structurile strâns înfășurate de ADN și proteine din interiorul celulelor. Telomerii joacă un rol în rapiditatea cu care îmbătrânesc celulele, deși nu este foarte clar cum anume.
Organismele care nu au cromozomi circulari, inclusiv oamenii, alte animale, plante și chiar și protiștii unicelulare, au telomeri. Telomerii acționează ca niște bariere, împiedicând degradarea și coruperea ADN-ului.
Dacă celulele noastre nu ar avea telomeri, mașinăria celulară "ar mesteca capetele cromozomilor și ar distruge genele esențiale", a declarat Jan Karlseder (deschide într-o nouă filă) , profesor la Institutul Salk pentru Studii Biologice din California și director al Centrului Glenn pentru Cercetarea Biologică a Îmbătrânirii din cadrul Institutului Salk. Celula ar putea, de asemenea, să atașeze capătul unui cromozom la capătul altuia, ceea ce, potrivit acestuia, ar fi "un eveniment dezastruos" pentru o celulă.
"Din moment ce cromozomii noștri sunt bucăți liniare de ADN, a evoluat o structură numită telomer care protejează capetele naturale ale cromozomilor de a fi recunoscute ca fiind deteriorate de ADN", a declarat Karlseder pentru Live Science.
De fiecare dată când o celulă se împarte, o parte din secvența repetată a unui telomer se pierde. Atunci când telomerii devin prea scurți pentru a funcționa eficient, o celulă fie moare, fie încetează să se mai dividă. Așadar, deoarece majoritatea celulelor nu-și pot regenera telomerii, aceștia devin mai scurți pe măsură ce oamenii îmbătrânesc. Rata de scurtare a telomerilor a fost, de asemenea, asociată cu rata de îmbătrânire.
Care este funcția telomerilor?.
La oameni și la toate vertebratele, telomerii repetă secvențele de nucleotide TTAGGG — două molecule de timină, una de adenină și trei de guanină. Nucleotidele sunt moleculele care alcătuiesc secvența de ADN. La om, această secvență se poate repeta de până la aproximativ 3.000 de ori, dar numărul de repetări variază în funcție de specie. La capătul unui telomer, există un fel de "nod" numit buclă în T, care este menținut de o structură proteică specifică numită complex shelterin. Bucla T și shelterina fac mai dificilă distrugerea de către celulă a ADN-ului de la capătul unui cromozom, în timp ce secvențele repetate oferă straturi de cod genetic pe care celula le poate distruge fără a interfera cu ADN-ul de care are nevoie pentru a funcționa.
În majoritatea celulelor, telomerii se scurtează în timp, pe măsură ce celula își distruge o mai mare parte din codul genetic. Cu toate acestea, unele celule, cum ar fi celulele stem, care generează numeroasele tipuri de celule specializate ale organismului, și celulele germinale, care formează ovule și spermatozoizi, pot folosi o enzimă numită telomerază pentru a-și regenera telomerii. Unele cercetări indică faptul că ar putea exista modalități de a crește ușor lungimea telomerilor în alte tipuri de celule.
Telomerii și îmbătrânirea<
Cele mai multe celule nu își pot regenera telomerii, ceea ce face ca aceștia să se scurteze de-a lungul vieții unei celule și a unui organism. "Scurtarea telomerilor stabilește cu adevărat o durată de viață pentru celulele noastre prin limitarea numărului de dublări ale populației sau a proliferării pe care o pot suferi celulele", a declarat Karlseder.
De la lucrarea biologului Elizabeth Blackburn, câștigătoare a Premiului Nobel (se deschide într-o nouă filă), care a dezvăluit natura telomerilor și existența enzimei telomeraza, multe studii au susținut o legătură între vârsta biologică, lungimea telomerilor, sănătatea generală și mortalitatea.
Un studiu publicat în 2003 în revista The Lancet (se deschide într-o nouă filă) a constatat că, într-un eșantion de persoane aparent sănătoase cu vârsta de peste 60 de ani, pe care cercetătorii le-au urmărit în timp, persoanele cu telomeri mai scurți au înregistrat rate mai mari de mortalitate atât din cauza bolilor de inimă, cât și a bolilor infecțioase. În 2013, primul studiu (se deschide într-o nouă filă) de acest tip a constatat că modificările stilului de viață în ceea ce privește exercițiile fizice, dieta, gestionarea stresului și sprijinul social au fost asociate cu o lungime mai mare a telomerilor la un grup mic de bărbați cu risc scăzut de cancer de prostată. O analiză din 2022 (se deschide într-o nouă filă) a constatat că o activitate fizică regulată, moderată până la viguroasă, pare să contribuie la menținerea lungimii telomerilor. Rata de scurtare a telomerilor a fost legată de durata de viață la o varietate de organisme. Un studiu din 2019 publicat în revista Proceedings of the National Academy of Sciences (se deschide într-o nouă filă) a constatat că, deși o măsurare generală a lungimii telomerilor unui organism nu avea nicio corelație cu durata de viață, cu cât lungimea telomerilor unui organism se reducea mai rapid, cu atât durata de viață era mai scurtă.
"Cauzele exacte ale îmbătrânirii nu sunt încă înțelese și nu este clar de ce unele specii trăiesc mai puțin de 1 [zi], în timp ce altele pot trăi mai mult de 400 [de ani]", se arată în deschiderea frapantă a studiului. Telomerii ar putea ajuta la elucidarea acestui mister de lungă durată.
Un studiu din 2021, publicat în revista GeroScience (se deschide într-o nouă filă), susține că consecințele lungimii telomerilor ar putea avea un impact asupra modului în care o persoană arată bătrânețea. Cercetătorii au examinat rezultatele sondajelor efectuate de peste 400.000 de participanți la UK Biobank, o bază de date mare de informații despre sănătatea persoanelor care trăiesc în Regatul Unit. Ei au descoperit că persoanele care aveau predictori genetici ai unei lungimi mai mari a telomerilor erau mai predispuse să spună că oamenii aveau tendința de a crede că arată mai tineri decât vârsta lor.
- Înrudit: Ce sunt „Zonele albastre” și dețin ele cu adevărat secretele unei vieți mai lungi?
Telomerii și cancerul<
Un mod important în care telomerii sunt legați de sănătate este prin riscul de cancer. Atunci când telomerii devin foarte scurți, este mai probabil ca ADN-ul copiat în timpul diviziunii celulare să fie corupt, ceea ce poate crește riscul de cancer.
Un alt mod în care o funcționare defectuoasă a telomerilor ar putea duce la cancer este dacă enzima telomerază devine activă în celule în care nu ar trebui să fie.
"Aproape fiecare celulă canceroasă a găsit mecanisme de menținere a telomerilor și de depășire a căii de scurtare a telomerilor", a spus Karlseder. "Și asta este ceea ce menține nemuritoare celulele canceroase"
Organismul încearcă să contracareze cancerul împiedicând celulele cu telomeri prea scurți să se dividă, ceea ce se numește senescență.
Karlseder, împreună cu o echipă de cercetători de la Salk Institute, a finalizat un studiu, publicat în 2023 în revista Nature (se deschide într-o nouă filă) , care arată cum telomerii pot declanșa moartea celulară: Aceștia vorbesc cu mitocondriile unei celule, furnizorul său de energie, pentru a provoca o inflamație mortală în timpul crizei, inițierea morții celulare programate ca răspuns la telomerii extrem de scurți. Procesul aruncă lumină asupra modului în care telomerii ajută la prevenirea celulelor de a deveni canceroase.
Deși unele cercetări (opens in new tab) sugerează că protejarea sau chiar regenerarea telomerilor ar putea prelungi durata de viață, Karlseder a spus că riscul de a provoca cancer face ca acest lucru să fie riscant.
“Aș fi foarte precaut împotriva abordărilor care pur și simplu alungă telomerii,” a spus el. “Știm că acest lucru va duce la cancer și nu neapărat la o durată de viață lungă.”
Mai degrabă decât să încerce să prelungească durata de viață și să inverseze îmbătrânirea, a spus el, cercetătorii ar trebui să se concentreze mai mult pe extinderea "durata de sănătate" — cantitatea de timp pe care o petrec în stare bună de sănătate.
Unul dintre scopurile procesului de îmbătrânire “este de fapt de a preveni apariția cancerului", a spus Karlseder. "Ar trebui să salutăm îmbătrânirea ca pe un mecanism de suprimare a cancerului".
