نظرية تقصير التيلومير. استطالة التيلومير تعكس شيخوخة الخلايا المبكرة تقصير التيلومير

المادة الخاصة بالمسابقة "bio / mol / text": لقد مرت أكثر من 50 عامًا منذ أن تم إثبات ظاهرة شيخوخة الخلايا على زراعة الخلايا الليفية ، ولكن وجود خلايا قديمة في الكائن الحيمنذ فترة طويلة في شك. لم يكن هناك دليل على أن الشيخوخة خلايا فرديةيلعب دورًا مهمًا في الشيخوخة الكائن الحي. في السنوات الأخيرة ، تم اكتشاف الآليات الجزيئية لشيخوخة الخلايا وعلاقتها بالسرطان والالتهابات. بواسطة الأفكار الحديثة، يلعب الالتهاب دورًا رئيسيًا في نشأة جميع الأمراض المرتبطة بالعمر تقريبًا ، والتي تؤدي في النهاية إلى موت الجسم. اتضح أن الخلايا القديمة ، من ناحية ، تعمل كمثبطات للأورام (لأنها تتوقف عن الانقسام بشكل لا رجعة فيه وتقلل من خطر تحول الخلايا المحيطة) ، ومن ناحية أخرى ، يمكن أن يسبب التمثيل الغذائي المحدد للخلايا القديمة التهابات و تحويل الخلايا المجاورة السرطانية إلى خلايا خبيثة. يمر حاليا التجارب السريريةالأدوية التي تقضي بشكل انتقائي على الخلايا القديمة في الأعضاء والأنسجة ، وبالتالي تمنع التغيرات التنكسية في الأعضاء والسرطان.

يوجد ما يقرب من 300 نوع من الخلايا في جسم الإنسان ، وكلها مقسمة إلى مجموعتين كبيرتين: يمكن للبعض أن ينقسم ويتكاثر (أي هم مختصًا مخففًا)، و اخرين ما بعد التقلص- لا تقسم: هذه هي الخلايا العصبية التي وصلت إلى المرحلة القصوى من التمايز ، وخلايا عضلية القلب ، وخلايا الدم البيضاء الحبيبية وغيرها.

في أجسامنا ، توجد أنسجة متجددة يوجد فيها مجموعة من الخلايا المنقسمة باستمرار والتي تحل محل الخلايا المستهلكة أو المحتضرة. توجد هذه الخلايا في التجاويف المعوية ، في الطبقة القاعدية للجلد الظهاري ، في نخاع العظام ( الخلايا المكونة للدم). يمكن أن يحدث تجديد الخلايا بشكل مكثف للغاية: على سبيل المثال ، يتم استبدال خلايا النسيج الضام في البنكرياس كل 24 ساعة ، وخلايا الغشاء المخاطي في المعدة - كل ثلاثة أيام ، كريات الدم البيضاء - كل 10 أيام ، خلايا الجلد - كل ستة أسابيع ، ما يقرب من 70 جرامًا من التكاثر الخلايا الأمعاء الدقيقةيزيل من الجسم يوميا.

الخلايا الجذعية ، التي توجد في جميع الأعضاء والأنسجة تقريبًا ، قادرة على الانقسام إلى أجل غير مسمى. يحدث تجديد الأنسجة بسبب تكاثر الخلايا الجذعية ، والتي لا يمكن أن تنقسم فحسب ، بل تتمايز أيضًا إلى خلايا الأنسجة ، والتي يحدث تجديدها. تم العثور على الخلايا الجذعية في عضلة القلب ، في الدماغ (في قرن آمون والبصيلات الشمية) وفي الأنسجة الأخرى. هذا يحمل وعدًا كبيرًا في علاج الأمراض التنكسية العصبية واحتشاء عضلة القلب.

يساهم تجديد الأنسجة باستمرار في زيادة متوسط ​​العمر المتوقع. عندما تنقسم الخلايا ، يحدث تجديد الأنسجة: تأتي خلايا جديدة إلى موقع الخلايا التالفة ، بينما يحدث الإصلاح (القضاء على تلف الحمض النووي) بشكل مكثف ويكون التجديد ممكنًا في حالة تلف الأنسجة. ليس من المستغرب أن تتمتع الفقاريات بعمر أطول بكثير من اللافقاريات - وهي نفس الحشرات التي لا تنقسم فيها الخلايا في حالة البلوغ.

لكن في الوقت نفسه ، تخضع الأنسجة المتجددة للتكاثر المفرط ، مما يؤدي إلى تكوين الأورام ، بما في ذلك الأورام الخبيثة. هذا بسبب عدم انتظام انقسام الخلايا وزيادة وتيرة الطفرات في الخلايا المنقسمة بنشاط. وفقًا للمفاهيم الحديثة ، لكي تكتسب الخلية خاصية الورم الخبيث ، فإنها تحتاج إلى 4-6 طفرات. الطفرات نادرة ، ولكي تصبح الخلية سرطانية - يقدر هذا بالنسبة للأرومات الليفية البشرية - يجب أن يحدث حوالي 100 انقسام (يحدث هذا العدد من الانقسامات عادة في شخص يبلغ من العمر 40 عامًا تقريبًا).

يجدر بنا أن نتذكر ، من بين أشياء أخرى ، أن الطفرات هي طفرات مختلفة ، ووفقًا لأحدث الأبحاث الجينية ، يكتسب الشخص في كل جيل حوالي 60 طفرة جديدة (لم تكن موجودة في الحمض النووي لوالديه). من الواضح أن معظمهم محايدون تمامًا (انظر: "تحركوا ألفًا: المرحلة الثالثة من الجينوميات البشرية"). - إد.

من أجل حماية نفسه من نفسه ، تشكلت آليات خلوية خاصة في الجسم. قمع الورم. واحد منهم هو شيخوخة الخلايا التكرارية ( شيخوخة) ، والذي يتكون من التوقف النهائي لانقسام الخلية في المرحلة G1 من دورة الخلية. مع تقدم العمر ، تتوقف الخلية عن الانقسام: فهي لا تستجيب لعوامل النمو وتصبح مقاومة للاستماتة.

حد Hayflick

تم اكتشاف ظاهرة شيخوخة الخلايا لأول مرة في عام 1961 من قبل ليونارد هايفليك وزملاؤه في زراعة الخلايا الليفية. اتضح أن الخلايا الموجودة في مزرعة الأرومات الليفية البشرية تعيش لفترة محدودة في ظل ظروف جيدة وقادرة على مضاعفة حوالي 50 ± 10 مرات ، وبدأ هذا العدد يطلق عليه حد Hayflick ،. قبل اكتشاف Hayflick ، ​​كان الرأي السائد هو أن الخلايا خالدة ، وأن الشيخوخة والموت من خصائص الكائن الحي ككل.

تم اعتبار هذا المفهوم غير قابل للدحض ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى تجارب كاريل ، الذي حافظ على ثقافة خلايا قلب الدجاج لمدة 34 عامًا (تم التخلص منها فقط بعد وفاته). ومع ذلك ، كما اتضح لاحقًا ، كان خلود ثقافة كاريل قطعة أثرية ، لأنه جنبًا إلى جنب مع المصل الجنيني ، الذي تمت إضافته إلى وسط الاستزراع لنمو الخلايا ، وصلت الخلايا الجنينية نفسها أيضًا (وعلى الأرجح ، كاريل. أصبحت الثقافة بعيدة عما كانت عليه في البداية).

الخلايا السرطانية خالدة حقًا. وهكذا ، لا تزال خلايا هيلا ، المعزولة في عام 1951 من ورم في عنق الرحم من هنريتا لاكس ، مستخدمة من قبل علماء الخلايا (على وجه الخصوص ، تم تطوير لقاح شلل الأطفال باستخدام خلايا هيلا). حتى أن هذه الخلايا كانت موجودة في الفضاء.

للاطلاع على قصة خلود هنريتا لاكس الرائعة ، راجع "الخلايا الخالدة لهنريتا لاكس" و "ورثة خلايا هيلا". - إد.

كما اتضح فيما بعد ، يعتمد حد Hayflick على العمر: فكلما كبر الشخص ، قل عدد مرات مضاعفة خلاياه في الثقافة. من المثير للاهتمام أن الخلايا المجمدة أثناء إزالة الجليد والزراعة اللاحقة يبدو أنها تتذكر عدد الانقسامات قبل التجميد. في الواقع ، يوجد "عداد تقسيم" داخل الخلية ، وعند الوصول إلى حد معين (حد Hayflick) ، تتوقف الخلية عن الانقسام - تصبح شيخوخة. تحتوي الخلايا الشائخة (القديمة) على شكل معين - فهي كبيرة ، ومسطحة ، وذات نوى كبيرة ، ومفرغة للغاية ، ويتغير شكل التعبير الجيني الخاص بها. في معظم الحالات ، تكون مقاومة لموت الخلايا المبرمج.

ومع ذلك ، لا يمكن تقليل شيخوخة الجسم إلى شيخوخة الخلايا فقط. هذه عملية أكثر تعقيدًا. توجد خلايا قديمة في الكائن الحي الصغير ، لكنها قليلة! عندما تتراكم الخلايا الشائخة في الأنسجة مع تقدم العمر ، العمليات التنكسيةالتي تؤدي إلى أمراض مرتبطة بالعمر. ومن عوامل هذه الأمراض ما يسمى بالشيخوخة التهاب "عقيم"، والذي يرتبط بتعبير الخلايا القديمة عن السيتوكينات المؤيدة للالتهابات.

عامل مهم آخر في الشيخوخة البيولوجية هو بنية الكروموسومات ونصائحها - التيلوميرات.

نظرية التيلومير للشيخوخة

الشكل 1. التيلوميرات - أقسام نهائية من الكروموسومات.نظرًا لأن الشخص لديه 23 زوجًا من الكروموسومات (أي 46 قطعة) ، فإن التيلومير هو 92.

في عام 1971 ، اقترح مواطننا أليكسي ماتفيفيتش أولوفنيكوف أن حد Hayflick مرتبط "بتكرار أقل" للأقسام الطرفية للكروموسومات الخطية (لها اسم خاص - التيلوميرات). الحقيقة هي أنه في كل دورة من انقسام الخلية ، يتم تقصير التيلوميرات بسبب عدم قدرة بوليميراز الحمض النووي على تخليق نسخة من الحمض النووي من الطرف ذاته. بالإضافة إلى ذلك ، توقع أولوفنيكوف وجودها تيلوميراز(إنزيم يضيف تسلسلات متكررة من الحمض النووي إلى نهايات الكروموسومات) ، استنادًا إلى حقيقة أنه بخلاف ذلك في الخلايا المنقسمة بشكل نشط ، سيتم "أكل" الحمض النووي بسرعة وستفقد المادة الجينية. (تكمن المشكلة في أن نشاط التيلوميراز ينخفض ​​في معظم الخلايا المتمايزة).

تلعب التيلوميرات (الشكل 1) دورًا مهمًا: فهي تثبت أطراف الكروموسومات ، والتي بخلاف ذلك ، كما يقول علماء الوراثة الخلوية ، تصبح "لزجة" ، أي تخضع لمجموعة متنوعة من الانحرافات الصبغية ، مما يؤدي إلى تدهور المادة الوراثية. تتكون التيلوميرات من تكرار (1000-2000 مرة) متواليات (5'-TTAGGG-3 ') ، والتي تعطي إجمالاً 10-15 ألف زوج نيوكليوتيد لكل طرف كروموسوم. في النهاية 3 ، تمتلك التيلوميرات منطقة DNA طويلة إلى حد ما أحادية الجديلة (150-200 نيوكليوتيدات) تشارك في تكوين حلقة لاسو (الشكل 2). ترتبط العديد من البروتينات بالتيلوميرات ، وتشكل "غطاءً" واقيًا - يسمى هذا المركب مَأوىً(تين. 3). يحمي Shelterin التيلوميرات من عمل النيوكليزات والالتصاق ، ويبدو أنه هو الذي يحافظ على سلامة الكروموسوم.

الشكل 2. تكوين وهيكل التيلوميرات.يؤدي الانقسام الخلوي المتكرر في حالة عدم وجود نشاط التيلوميراز إلى تقصير التيلوميرات و الشيخوخة التكرارية.

الشكل 3. هيكل مجمع التيلومير ( مَأوىً). تم العثور على التيلوميرات في نهايات الكروموسومات وتتكون من تكرارات TTAGGG الترادفية التي تنتهي في حبلا مفردة متدلية 32 مير. مرتبط بالحمض النووي التيلومري مأوى- مركب من ستة بروتينات: TRF1 و TRF2 و RAP1 و TIN2 و TPP1 و POT1.

تنظر الخلية إلى الأطراف غير المحمية للكروموسومات على أنها تلف للمادة الجينية ، مما ينشط إصلاح الحمض النووي. يعمل مركب التيلومير ، مع ملاجرين ، على "استقرار" أطراف الكروموسوم ، مما يحمي الكروموسوم بأكمله من التلف. في الخلايا الشائخة ، يؤدي التقصير الشديد في التيلوميرات إلى تعطيل هذه الوظيفة الوقائية ، والتي ترتبط بها الانحرافات الصبغية التي تبدأ في التكون ، والتي غالبًا ما تؤدي إلى الورم الخبيث. لمنع حدوث ذلك ، تمنع الآليات الجزيئية الخاصة انقسام الخلية ، وتدخل الخلية في حالة شيخوخة- توقف لا رجعة فيه دورة الخلية. في هذه الحالة ، يتم ضمان عدم قدرة الخلية على التكاثر ، مما يعني أنها لن تكون قادرة على تكوين ورم. الخلايا ذات الشيخوخة الضعيفة (التي تتكاثر على الرغم من خلل التيلومير) تتطور إلى انحرافات صبغية.

يعتمد طول التيلوميرات ومعدل تقصيرها على العمر. في البشر ، يتراوح طول التيلومير من 15 ألف زوج قاعدي (كيلو بايت) عند الولادة إلى 5 كيلو بايت عند الولادة. في الأمراض المزمنة. يبلغ طول التيلومير الحد الأقصى في الأطفال بعمر 18 شهرًا ، ثم ينخفض ​​بسرعة إلى 12 كيلو بايت. في سن الخامسة. بعد ذلك ، تنخفض سرعة التقصير.

يتم تقصير التيلوميرات أناس مختلفونبسرعات مختلفة. لذلك ، هذه السرعة تتأثر بشدة بالإجهاد. وجد E. Blackburn (الحائز على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب 2009) أن النساء اللائي يتعرضن باستمرار للضغط (على سبيل المثال ، أمهات الأطفال المصابين بأمراض مزمنة) لديهم تيلوميرات أقصر بكثير مقارنة بأقرانهم (بحوالي عشر سنوات!). طور مختبر E.Blackburn اختبارًا تجاريًا لتحديد "العمر البيولوجي" للأشخاص بناءً على طول التيلومير.

من الغريب أن الفئران لديها تيلوميرات طويلة جدًا (50-40 كيلو بايت مقارنة ب 10-15 كيلو بايت في البشر). بعض سلالات فئران المختبر لها أطوال تيلومير تصل إلى 150 كيلو بايت. علاوة على ذلك ، في الفئران ، يكون الإنزيم تيلوميراز نشطًا دائمًا ، مما يمنع التيلوميرات من التقلص. ومع ذلك ، وكما يعلم الجميع ، فإن هذا لا يجعل الفئران خالدة. ليس هذا فقط ، فهم يصابون بالأورام بشكل متكرر أكثر من البشر ، مما يشير إلى أن تقصير التيلومير كآلية دفاعية ضد الأورام لا يعمل في الفئران.

عند مقارنة طول نشاط التيلوميرات والتيلوميراز في الثدييات المختلفة ، اتضح أن الأنواع التي تتميز بشيخوخة الخلايا المتكاثرة لها عمر أطول ووزن أكبر. هذه ، على سبيل المثال ، الحيتان ، التي يمكن أن يصل متوسط ​​عمرها المتوقع إلى 200 عام. إن الشيخوخة المتكررة ضرورية ببساطة لمثل هذه الكائنات ، لأن العديد من الانقسامات تؤدي إلى العديد من الطفرات التي تحتاج إلى التعامل معها بطريقة أو بأخرى. من المفترض أن الشيخوخة التكاثرية هي آلية من النضال ، والتي تكون مصحوبة أيضًا بقمع الإنزيم تيلوميراز.

شيخوخة الخلايا المتمايزة تحدث بشكل مختلف. كل من الخلايا العصبية وخلايا عضلة القلب تتقدم في العمر ، لكنها لا تنقسم! على سبيل المثال ، تتراكم لديهم مادة lipofuscin ، وهي صبغة الشيخوخة التي تعطل عمل الخلايا وتؤدي إلى موت الخلايا المبرمج. تتراكم الدهون في خلايا الكبد والطحال مع تقدم العمر.

لم يتم إثبات العلاقة بين شيخوخة الخلايا التكاثرية وشيخوخة الجسم ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، ولكن الأمراض المرتبطة بالعمر تترافق أيضًا مع شيخوخة الخلايا (الشكل 4). ترتبط الأورام الخبيثة لكبار السن في الغالب بالأنسجة المتجددة. أمراض الأورام في الدول المتقدمة- أحد الأسباب الرئيسية للمراضة والوفيات ، وعامل الخطر المستقل للسرطان ببساطة هو ... العمر. يزداد عدد الوفيات الناجمة عن أمراض الأورام بشكل كبير مع تقدم العمر ، وكذلك معدل الوفيات الإجمالي. يخبرنا هذا أن هناك صلة أساسية بين الشيخوخة والتسرطن.

الشكل 4. خط الخلايا الليفية البشرية WI-38 ملطخ كيميائيا للنسيج β-galactosidase النشاط. أ - شاب؛ ب - شيخوخة.

تيلوميراز - الإنزيم الذي تم توقعه

يجب أن يمتلك الجسم آلية تعوض عن تقصير التيلوميرات - مثل هذا الافتراض تم إجراؤه بواسطة A.M. أولوفنيكوف. في الواقع ، في عام 1984 تم اكتشاف مثل هذا الإنزيم بواسطة كارول جريدر وتم تسميته تيلوميراز. التيلوميراز (الشكل 5) عبارة عن نسخة عكسية من النسخ التي تزيد من طول التيلوميرات ، وتعوض عن تناسخها الناقص. في عام 2009 ، مُنح كل من E. Blackburn و K. Greider و D. Szostak جائزة نوبل لاكتشاف هذا الإنزيم وسلسلة من الأعمال حول دراسة التيلوميرات والتيلوميراز (انظر: "جائزة نوبل 'دائمة الشباب: 2009 عمل مُشرّف على التيلوميرات والتيلوميراز").

الشكل 5. تيلوميرازيحتوي على مكون محفز (TERT reverse transcriptase) ، telomerase RNA (hTR أو TERC) ، والذي يحتوي على نسختين من تكرار التيلومير وهو قالب لتخليق التيلومير ، وبروتين ديسكرين.

وفقًا لـ E.Blackburn ، يشارك الإنزيم تيلوميراز في تنظيم نشاط حوالي 70 جينًا. ينشط التيلوميراز في السلالة الجرثومية والأنسجة الجنينية ، في الخلايا الجذعية والخلايا المتكاثرة. يوجد في 90٪ من الأورام السرطانية ، مما يضمن تكاثر الخلايا السرطانية بشكل لا يمكن السيطرة عليه. حاليًا ، من بين الأدوية المستخدمة لعلاج السرطان ، يوجد أيضًا مثبط التيلوميراز. ولكن في معظم الخلايا الجسدية للكائن البالغ ، لا يكون الإنزيم تيلوميراز نشطًا.

يمكن للعديد من المحفزات أن تؤدي بالخلية إلى حالة من الشيخوخة - اختلال وظيفة التيلومير ، وتلف الحمض النووي الناجم عن التأثيرات البيئية الطفرية ، والعمليات الذاتية ، والإشارات الانقسامية القوية (الإفراط في التعبير عن الجينات الورمية Ras ، و Raf ، و Mek ، و Mos ، و E2F-1 ، وما إلى ذلك) ، والاضطرابات الكروماتين ، الإجهاد ، إلخ. في الواقع ، تتوقف الخلايا عن الانقسام - تصبح متضررة - استجابةً للأحداث التي يحتمل أن تسبب السرطان.

حارس الجينوم

ضعف التيلومير ، والذي يحدث عندما يتم تقصيرها أو عندما تتعطل وظيفة الملجأ ، ينشط البروتين p53. يؤدي عامل النسخ هذا إلى إدخال الخلية في حالة الشيخوخة ، أو يؤدي إلى موت الخلايا المبرمج. في حالة عدم وجود p53 ، يتطور عدم استقرار الكروموسوم ، وهو سمة من سمات السرطانات البشرية. تم العثور على الطفرات في بروتين p53 في 50٪ من أورام الثدي الغدية وفي 40-60٪ من أورام القولون والمستقيم الغدية. لذلك ، غالبًا ما يشار إلى p53 باسم "حارس الجينوم".

يتم إعادة تنشيط التيلوميراز في معظم الأورام ذات الأصل الظهاري ، والتي تعتبر من سمات كبار السن. يُعتقد أن إعادة تنشيط التيلوميراز خطوة مهمة في العمليات الخبيثة ، لأنها تسمح للخلايا السرطانية بـ "التغاضي" عن حد Hayflick. يساهم ضعف التيلومير في اندماج الكروموسومات والانحرافات ، والتي تؤدي في الغالب إلى الأورام الخبيثة في حالة عدم وجود p53.

حول الآليات الجزيئية لشيخوخة الخلايا

الشكل 6. مخطط دورة الخلية.تنقسم دورة الخلية إلى أربع مراحل: 1.G1(ما قبل التخليق) - الفترة التي تستعد فيها الخلية لتكرار الحمض النووي. في هذه المرحلة ، يمكن أن تتوقف دورة الخلية إذا تم الكشف عن تلف الحمض النووي (في وقت الإصلاح). إذا تم العثور على أخطاء في تكرار الحمض النووي ولا يمكن تصحيحها عن طريق الإصلاح ، فإن الخلية لا تتقدم إلى المرحلة S. 2.S(اصطناعي) - عندما يحدث تكاثر الحمض النووي. 3.G2(ما بعد التركيبي) - تحضير خلية للانقسام ، عند التحقق من دقة تكرار الحمض النووي ؛ إذا تم الكشف عن شظايا ناقصة النسخ أو انتهاكات أخرى في التوليف ، فإن الانتقال إلى المرحلة التالية (الانقسام) لا يحدث. 4. م(الانقسام) - تكوين مغزل الخلية ، والفصل (فصل الكروموسومات) وتشكيل خليتين ابنتيتين (الانقسام السليم).

لفهم الآليات الجزيئية لانتقال الخلية إلى حالة الشيخوخة ، سأذكرك بكيفية حدوث انقسام الخلية.

تسمى عملية تكاثر الخلايا بالانتشار. يُطلق على عمر الخلية من الانقسام إلى الانقسام دورة الخلية. يتم تنظيم عملية التكاثر من قبل كل من الخلية نفسها - عوامل النمو الذاتي - وبيئتها المكروية - إشارات paracrine.

يحدث تنشيط الانتشار من خلال غشاء الخلية ، الذي يحتوي على مستقبلات تدرك الإشارات الانقسامية - وهي في الأساس عوامل نمو وإشارات اتصال بين الخلايا. عادة ما يكون لعوامل النمو طبيعة ببتيدية (حتى الآن ، حوالي 100 منها معروفة). هذه ، على سبيل المثال ، عامل نمو الصفائح الدموية ، الذي يشارك في تجلط الدم والتئام الجروح ، وعامل النمو الظهاري ، والسيتوكينات المختلفة - الإنترلوكينات ، وعامل نخر الورم ، وعوامل تحفيز المستعمرات ، إلخ. بعد تنشيط التكاثر ، تخرج الخلية من مرحلة الراحة G0 وتبدأ دورة الخلية (الشكل 6).

يتم تنظيم دورة الخلية بواسطة كينازات تعتمد على السيكلين ، والتي تختلف لكل مرحلة من مراحل دورة الخلية. يتم تنشيطها بواسطة الأعاصير ويتم تثبيطها بواسطة عدد من المثبطات. الغرض من مثل هذا التنظيم المعقد هو ضمان تخليق الحمض النووي بأقل عدد ممكن من الأخطاء ، بحيث تحتوي الخلايا الوليدة أيضًا على مادة وراثية متطابقة تمامًا. يتم التحقق من صحة نسخ الحمض النووي في أربع "نقاط تفتيش" من الدورة: إذا تم الكشف عن أخطاء ، تتوقف دورة الخلية ويتم تشغيل إصلاح الحمض النووي. إذا أمكن تصحيح الضرر الذي لحق ببنية الحمض النووي ، تستمر دورة الخلية. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فمن الأفضل للخلية أن "تنتحر" (عن طريق موت الخلايا المبرمج) لتجنب احتمال أن تصبح سرطانية.

يتم التحكم في الآليات الجزيئية التي تؤدي إلى توقف دورة الخلية بشكل لا رجعة فيه عن طريق جينات مثبطة للورم ، بما في ذلك p53 و pRB المرتبطة بمثبطات الكينازات المعتمدة على السيكلين. يتم تنفيذ قمع دورة الخلية في المرحلة G1 بواسطة بروتين p53 ، والذي يعمل من خلال مثبط كيناز p21 المعتمد على السيكلين. يتم تنشيط عامل النسخ p53 أثناء تلف الحمض النووي ، وتتمثل وظيفته في إزالة تلك الخلايا التي يحتمل أن تكون مسرطنة من مجموعة الخلايا المتكاثرة (ومن هنا جاءت التسمية المستعار p53 - "وصي الجينوم"). هذا الرأي مدعوم بحقيقة أن طفرات البروتين p53 توجد في حوالي 50٪ من الأورام الخبيثة. هناك مظهر آخر من مظاهر نشاط p53 مرتبط بالاستماتة للخلايا الأكثر تضررًا.

شيخوخة الخلايا والأمراض المرتبطة بالعمر

الشكل 7. العلاقة بين شيخوخة الخلايا وشيخوخة الجسم.

تتراكم الخلايا الشائخة مع تقدم العمر وتساهم في الإصابة بالأمراض المرتبطة بالشيخوخة. إنها تقلل من القدرة التكاثرية للأنسجة وتستنزف مجموعة الخلايا الجذعية ، مما يؤدي إلى اضطرابات الأنسجة التنكسية ويقلل من القدرة على التجديد والتجديد.

تتميز الخلايا الشائخة بتعبير جيني محدد: فهي تفرز السيتوكينات الالتهابية والبروتينات المعدنية التي تدمر المصفوفة خارج الخلية. اتضح أن الخلايا القديمة تسبب التهاب الشيخوخة البطيء ، ويؤدي تراكم الأرومات الليفية القديمة في الجلد إلى انخفاض مرتبط بالعمر في القدرة على التئام الجروح (الشكل 7). تحفز الخلايا القديمة أيضًا تكاثر الخلايا السرطانية القريبة والأورام الخبيثة من خلال إفراز عامل النمو الظهاري.

تتراكم الخلايا الشائخة في العديد من الأنسجة البشرية ، وتوجد في لويحات تصلب الشرايين ، وفي تقرحات الجلد ، وفي المفاصل المصابة بالتهاب المفاصل ، وفي آفات البروستاتا والكبد الحميدة والتكاثرية. عندما يتم تشعيع الأورام السرطانية ، تدخل بعض الخلايا أيضًا في حالة الشيخوخة ، مما يضمن انتكاسات المرض.

وهكذا ، فإن الشيخوخة الخلوية تدل على تأثير تعدد الأشكال السلبي ، وجوهره هو أن ما هو جيد لكائن حي صغير يمكن أن يصبح سيئًا لكائن كبير. المثال الأكثر وضوحا هو عمليات الالتهاب. تساهم الاستجابة الالتهابية الواضحة في الشفاء العاجلكائن حي صغير مصاب بأمراض معدية. في الشيخوخة ، تؤدي العمليات الالتهابية النشطة إلى أمراض مرتبطة بالشيخوخة. من المقبول الآن بشكل عام أن الالتهاب يلعب دورًا حاسمًا في جميع الأمراض المرتبطة بالعمر تقريبًا ، بدءًا من الأمراض التنكسية العصبية.

التيلوميرات في نهايات الكروموسومات

تمكن العلماء الأمريكيون من عكس الشيخوخة المبكرة للخلايا المأخوذة من مرضى الشيخوخة المبكرة عن طريق إطالة التيلوميرات باستخدام علاج الحمض النووي الريبي. تم نشر نتائج العمل في مجلة الكلية الأمريكية لأمراض القلب.

التيلوميرات عبارة عن "فوهات" في نهايات الكروموسومات توفر تكرارًا (مضاعفة) للحمض النووي أثناء انقسام الخلية. مع كل انقسام ، يتم تقصيرها ، مما يحد من قدرة الخلايا على التكاثر (يسمى الحد الأقصى لعدد الانقسامات حد Hayflick). يعد تقصير التيلوميرات مع تقدم العمر أحد عوامل شيخوخة الجسم. تحتوي الخلايا على إنزيم التيلوميراز ، الذي يمكن أن يزيد من طول التيلوميرات ، لكنه ينشط فقط في الخلايا التي تحتاج إلى الانقسام المستمر (الجذعية ، والجنس ، وبعض الخلايا الظهارية والأكثر خبيثة).

مرض هتشينسون جيلفورد هو مرض وراثي نادر يسببه طفرة جينية LMNA، الذي يشفر بروتين lamin A ، وهو جزء من غلاف نواة الخلية. الشكل المعيب لهذا البروتين ، المسمى progerin ، يعطل بنية النواة ، وإصلاح الحمض النووي ، والعديد من العمليات الكيميائية الحيوية الأخرى ، كما يسرع بشكل كبير من تقصير التيلوميرات. كل هذا يؤدي إلى الشيخوخة السريعة للجسم - متوسط ​​العمر المتوقع مع الشيخوخة المبكرة لا يتجاوز 13 عامًا.

استخدم الباحثون في معهد هيوستن ميثوديست للأبحاث PCR الكمي أحادي اللون متعدد الإرسال لقياس طول التيلومير في الأرومات الليفية من 17 مريضًا بروجيريا تتراوح أعمارهم بين 1 و 14 عامًا ، وكذلك خلايا مماثلة من الأطفال حديثي الولادة والبالغين الأصحاء. في 12 مريضًا ، كان هذا الطول متوافقًا مع الأشخاص الأصحاء الذين يبلغون من العمر 69 عامًا ، وفي الخمسة الآخرين اتضح أنه طبيعي.

بعد ذلك ، أدخل العلماء مرسال الحمض النووي الريبي (mRNA) الذي يشفر التيلوميراز البشري (hTERT) في بعض الخلايا الليفية للمرضى المصابين بالشيخوخة المبكرة ، وفي البقية - يقوم mRNA بتشفير شكل خامل محفزًا من هذا الإنزيم (CI hTERT) ، والذي يرتبط بالتيلوميرات ، ولكنه يفعل ذلك. لا تطيلهم. تم تكرار الإجراء ثلاث مرات بفاصل 48 ساعة ، مما أدى إلى تعبير مستقر عن mRNA لعدة أيام.

أعاد علاج hTERT RNA التقليدي تكاثر الأرومات الليفية المختصرة للتيلومير ، وقلل من فقدان الخلايا في المزرعة ، وإطالة عمر الخلية. كان هذا مصحوبًا بعلامات تجديد الخلايا الليفية ، بما في ذلك زيادة نشاط التيلوميراز وطول التيلومير ، وانخفاض في إفراز السيتوكينات الالتهابية ، وغيرها (يعتزم المؤلفون وصفها بالتفصيل في المنشورات اللاحقة). بشكل عام ، اقتربت حركية نمو الخلايا بشكل طبيعي ، ولكن لم يتم ملاحظة الخلود (اكتساب القدرة على التكاثر غير المحدود والتحول الخبيث) لثقافة الخلية.

لم ينتج عن إدخال CI hTERT في الخلايا الليفية المعيبة و hTERT في الأرومات الليفية ذات طول التيلومير الطبيعي مثل هذه التأثيرات ، أي أن استعادة طول التيلوميرات المختصرة هي المسؤولة عنها.

"تشير نتائجنا إلى أن التعبير العابر لـ telomerase mRNA يمكن أن يكون بمثابة عامل سريع و طريقة فعالةعكس شيخوخة الخلايا في الشيخوخة المبكرة. على الرغم من أن التعبير طويل الأمد عن الإنزيم تيلوميراز قد يثير مخاوف بشأن الخلود ، فإن نهجنا لم يؤد إلى تنكس الخلية "، كما كتب المؤلفون. في المستقبل ، يعتزمون تحسين التقنية لتكييفها مع الاستخدام السريري.

في السابق ، أبطأ العلماء شيخوخة خلايا الفئران مع نظير الشيخوخة المبكرة عن طريق "تشغيل" عوامل النسخ التي تحول الخلايا الناضجة إلى خلايا جذعية بشكل مؤقت. كان هناك أيضًا عضو على رقاقة لدراسة استجابة خلايا مرضى الشيخوخة المبكرة للتشوه الميكانيكي.

لقد وجدت أهم شيء كنت أبحث عنه في الموضوع التيلومير.
تذكر أن هناك تيلوميرات.

نتيجة البحث ، ثبت أن العناصر الغذائية التالية لها تأثير مفيد على طول التيلومير:

فيتامين ب 12 زنك فيتامين د

أوميغا 3 وفيتامين ك وفيتامين هـ

فيما يلي تحليل لها ، بالإضافة إلى بعض التوصيات الإضافية المتعلقة باستهلاك الأطعمة التي تحتوي على نسبة عالية من هذه المواد التي تساعد على إطالة التيلوميرات.
بطبيعة الحال ، لا يمكن أن يكون تأثير استخدام المنتجات المعروضة أدناه ، نظرًا لخصائص كل كائن بشري فردي ، مطلقًا بالنسبة لـ 100٪ من السكان. ومع ذلك ، تحتوي القائمة أعلاه على المنتجات التي لها تأثير مفيد على جسم الانسانمدروسة بما فيه الكفاية ومثبتة علميا.
تحتوي القائمة أدناه على أفضل 12 عنصرًا غذائيًا مضادًا للشيخوخة ، بالإضافة إلى استراتيجيتين رئيسيتين لا تتطلبان استهلاكًا إضافيًا للمكملات الغذائية والفيتامينات المتعددة. كل منهم يمكن أن يؤثر بشكل جذري على حياة كل شخص وحماية التيلوميرات.

يتم سرد العناصر الغذائية الـ 12 بترتيب تناقص الأهمية.

أنا شخصياً أستهلك أول 6 عناصر يوميًا بالإضافة إلى زيادة محتوى فيتامين (د) من خلال حمامات الشمس.

فيتامين د
في دراسة أجريت على أكثر من 2000 أنثى ، تم العثور على ما يلي: الحمض النووي للنساء اللائي لديهن مستويات أعلى من فيتامين (د) كان أقل عرضة للشيخوخة. كما تم إثبات الاعتماد المباشر لطول التيلومير على تركيز فيتامين (د) في الجسم.بالإضافة إلى ذلك ، لم يفشل الباحثون في ملاحظة حقيقة أن النساء اللواتي لديهن تركيز أعلى من فيتامين (د) كن أكثر توازناً وأقل تهيجاً. كل هذا ، وفقًا للعلماء ، يشير إلى أن الأشخاص الذين لديهم مستويات عالية من فيتامين (د) يتقدمون في العمر بشكل أبطأ مقارنة بالأشخاص "المحرومين" من هذا العنصر.طول التيلومير الكريات البيض (الإنجليزية LTL) هو أفضل مؤشر للأمراض التي تسرع من ظهور الشيخوخة. الحقيقة هي أنه مع تقدم الجسم في العمر ، تصبح LTL أقصر وأقصر ، ومع التهاب مزمنيكون الانخفاض في طول التيلومير أسرع. يكمن السبب في ذلك في استجابة الجسم للعمليات الالتهابية عن طريق زيادة حجم الكريات البيض. ينخفض ​​مستوى فيتامين د أيضًا مع تقدم العمر ، بينما يزداد تركيز البروتين التفاعلي سي (بروتين سي التفاعلي ، اختصارًا CRP) مع الالتهاب. هذه "الضربة المزدوجة" تزيد من خطر الإصابة بأمراض المناعة الذاتية مثل تصلب متعدد، والتهاب المفاصل الروماتويدي ، وما إلى ذلك. فيتامين د ، من جانبه ، هو مثبط قوي يبطئ عمليات الالتهاب. والنتيجة هي انخفاض حجم الكريات البيض والتكوين رد فعل إيجابيفي دائرة تحمي الجسم من العديد من الأمراض ، ونتيجة لذلك ، من الشيخوخة المبكرة. وجد العلماء أن مجموعات فرعية من الكريات البيض (مجموعات فرعية من الخلايا الليمفاوية الإنجليزية) لديها مستقبلات للشكل النشط من فيتامين د (د 3) ، مما يسمح للفيتامين تؤثر بشكل مباشر على هذه الخلايا. على وجه الخصوص ، تساهم العيوب في مستقبلات فيتامين (د) في تطور الكساح وأمراض المناعة الذاتية الأخرى ، في حين أن تزويد الجسم بفيتامين (د) الفسيولوجي يزيد من المناعة المضادة للسرطان (عن طريق الحد من بقاء الخلايا السرطانية). هذا التأثير "مرتبط" بالنشاط المناعي لمستقبل فيتامين د ومشتقاته (ناهضات). تم تأكيد هذه البيانات من الأبحاث الأساسية في مجال بيولوجيا الخلية من خلال الطب القائم على الأدلة.
حمامات الشمسهي الطريقة الأكثر فائدة لتحسين مستويات فيتامين د في الجسم. إنني أدرك تمامًا أن العديد من الأشخاص المعاصرين لا تتاح لهم الفرصة لأخذ حمام شمسي بانتظام ، ولكن سيكون من التراخي الذي لا يغتفر من جانبي عدم التركيز على حقيقة أن الحصول على فيتامين د من الشمس أفضل مرات عديدة من تشبع الجسم بفيتامين د. من خلال المكملات الغذائية المختلفة.
أستازانتين(مشتق من الطحالب الدقيقة Pluvialis Haematoccous)
وجدت دراسة متعددة الفيتامينات عام 2009 وجود علاقة بين طول التيلومير واستخدام الصيغ المضادة للأكسدة. وفقًا للمؤلفين ، فإن التيلوميرات معرضة بشكل خاص للإجهاد التأكسدي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وجود العمليات الالتهابية في الجسم يزيد بشكل كبير من درجة تلف الخلايا تحت تأثير الإجهاد التأكسدي ويؤدي إلى انخفاض في نشاط الإنزيم تيلوميراز ، وهو الإنزيم المسؤول عن الحفاظ على طول التيلومير. مضادات الأكسدة ذات الخصائص القوية المضادة للالتهابات وقدرات حماية الحمض النووي. أثبت البحث أن هذه المادة توفر حماية موثوقةالحمض النووي حتى من الإشعاع الناجم عن أشعة جاما القاتلة. يحتوي Anthaxanthin على عدد من الخصائص الفريدة التي لا توجد في مضادات الأكسدة الأخرى. على وجه الخصوص ، Astaxanthin أقوى من جميع مضادات الأكسدة الكاروتينية المعروفة من حيث تدمير الجذور الحرة: فهو أقوى 65 مرة من فيتامين C ، و 54 مرة أكثر فعالية من بيتا كاروتين أقوى 14 مرة من فيتامين هـ السادس. بالإضافة إلى ذلك ، فإن فعالية أستازانتين في "إطفاء" الأكسجين المفرد (أكسجين القميص الإنجليزي) هي 550 مرة أعلى من قدرات فيتامين E و 11 مرة من فعالية بيتا كاروتين في تحييد هذا النوع من الأكسدة. Astaxanthin قادر على التغلب على الدم في الدماغ (بين الدورة الدموية والجهاز العصبي المركزي) وحواجز الدم في الشبكية (الشبكية) ، والتي توفر حماية مضادة للالتهابات ومضادة للأكسدة للعينين والدماغ والمركز الجهاز العصبي.
ميزة أخرى تميز أستازانتين عن الكاروتينات الأخرى هي عدم قدرتها على العمل كمؤيد للأكسدة. مضادات الأكسدة الأخرى في حالة زيادة التركيزفي الأنسجة ، يمكن أن تعمل كمواد مؤكسدة (أي تسبب المزيد من الأكسدة). ولهذا السبب لا ينصح بتناول الكثير من مضادات الأكسدة (مثل بيتا كاروتين). Astaxanthin ، من جانبه ، حتى بتركيزات كبيرة في الجسم ، غير قادر على العمل كمؤيد للأكسدة ، مما يجعله مفيدًا للغاية.
وأخيرًا ، ربما تكون خاصيته الرئيسية هي القدرة الفريدة على حماية الخلية بأكملها (على عكس مضادات الأكسدة الأخرى التي تحمي الأجزاء الفردية فقط من الخلية). تنبع هذه الميزة من الخصائص الفيزيائية لأستازانتين ، مما يسمح لها بالبقاء داخل غشاء الخلية مع حماية داخل الخلية أيضًا.
يوبيكوينون (CoQ10)
Coenzyme Q10 (CoQ10) هو خامس أشهر مكمل غذائي في الولايات المتحدة ، ويفضل من قبل 53٪ من الأمريكيين (استطلاع 2010 بواسطة ConsumerLab.com). وفقًا للإحصاءات ، يأخذ كل رابع أمريكي فوق سن 45 عامًا الستاتين (الستاتين أو مثبطات اختزال HMG-CoA) - الأدوية التي تثبط التخليق الحيوي للكوليسترول في الكبد ، بالإضافة إلى أن هذا الإنزيم يجب أن يؤخذ. جسم الإنسان ، وهذا هو سبب ترجمة اسم هذا العنصر ("يوبيكوينون") إلى "موجود في كل مكان" أو "موجود في كل مكان" (موجود في كل مكان باللغة الإنجليزية). من أجل إنتاج المغذيات للطاقة الخلوية وتقليل العلامات الرئيسية للشيخوخة التأثير المناسب ، يجب على جسم الإنسان تحويل اليوبيكوينون إلى شكل مختزل يسمى يوبيكوينول. يمكن لجسم الإنسان حتى سن 25 أن يحول الشكل المؤكسد لـ CoQ10 إلى شكل مختزل ، لكن هذه القدرة تتناقص تدريجياً مع تقدم العمر. الشيخوخة المبكرة هي الأساس أثر جانبي، مما يدل على انخفاض في CoQ10 ، وهو فيتامين يعيد تدوير مضادات الأكسدة مثل الفيتامينات C و E. بالإضافة إلى أن نقص CoQ10 يسبب ضررًا كبيرًا للحمض النووي. في ضوء التأثيرات المفيدة لـ CoQ10 على صحة القلب ووظائف العضلات ، يؤدي استنفاده إلى الإرهاق وضعف العضلات والألم وفشل القلب.
دكتور ستيفانتحدث سيناترا (ستيفن سيناترا) في مقابلة عن تجربة أجريت في منتصف التسعينيات على الفئران المسنة (في المتوسط ​​، تعيش هذه القوارض لمدة عامين). كانت الحيوانات التي تلقت CoQ10 في نهاية حياتها أكثر نشاطًا ولديها شهية متزايدة مقارنة بنظيراتها المحرومة من CoQ10. بناءً على نتائج هذه التجربة ، خلص العلماء إلى أن هذا الإنزيم له تأثير قوي في مكافحة الشيخوخة بمعنى أنه يسمح لك بالحفاظ على الشباب لبقية حياتك. ومع ذلك ، في سياق زيادة متوسط ​​العمر المتوقع ، فإن تأثير تناول CoQ10 ضئيل.
دكتور. أجرى سيناترا في وقت لاحق دراسته الخاصة ، وفقًا للنتائج التي ذكر فيها تدفق الطاقة والقوة في كل من الفئران الصغيرة والكبيرة ، التي تم استكمال طعامها بـ CoQ10. اختلفت أقدم الفئران التي مرت عبر المتاهات بشكل أسرع افضل الذكرياتوالمزيد من النشاط البدني مقارنة بأقرانهم الذين لم يتلقوا CoQ10.
كل هذا قد يشير إلى أن الإنزيم المساعد Q10 يحسن نوعية الحياة بشكل كبير ويزيد مدتها إلى الحد الأدنى.
منتجات الألبان / البروبيوتيك
من المعروف أن استهلاك كمية كبيرة من الأطعمة المعالجة بالمواد الكيميائية يؤثر سلبًا على متوسط ​​العمر المتوقع. على الرغم من ذلك ، فإن 90٪ من الأموال التي ينفقها الأمريكيون على الطعام تأتي من هذه الأطعمة. تحتوي جميعها - من الأطعمة المجمدة إلى التوابل والمقبلات - على شراب الذرة عالي الفركتوز ، وهو المصدر الرئيسي للسعرات الحرارية في الولايات المتحدة. تمكن العلماء من إثبات التأثير المباشر للأطعمة المصنعة على ظهور تغيرات جينية مهمة في الأجيال القادمة (حتى الطفرات الخطيرة) ، ولكن حتى هذه الحقيقة لا توقف الأمريكيين.المشكلة الرئيسية هي أن الأطعمة "محملة بشكل زائد" بالكيمياء والمواد الاصطناعية المحليات تدمر بنشاط البكتيريا المعويةمسؤول عن حماية جهاز المناعة. تؤدي المضادات الحيوية والإجهاد والمياه المحتوية على الكلور والمحليات الصناعية والعوامل السلبية الأخرى إلى انخفاض عدد البروبيوتيك (البكتيريا المفيدة) في الأمعاء ، مما يساهم في الشيخوخة المبكرة وظهور المرض. كل من الأطعمة المخمرة والمكملات الغذائية يمكن أن تكون بمثابة مصادر البروبيوتيك. يُفضل الخيار الأول لأن الأطعمة المخمرة (خاصة الخضروات) تحتوي على بكتيريا مفيدة أكثر (حتى 100 مرة).
نفط الكريل
وفقًا للدكتور ريتشارد هاريس ، فإن الأشخاص الذين لديهم أقل من 4٪ من أحماض أوميغا 3 الدهنية يشيخون أسرع بكثير من أولئك الذين لديهم أكثر من 8٪. لذلك ، فإن كمية أوميغا 3 تؤثر أيضًا على عملية الشيخوخة ، فقد أظهرت الأبحاث التي أجراها الدكتور هاريس (كبير المتخصصين في أوميغا 3 في الولايات المتحدة) أن هذه الدهون تؤثر بشكل مباشر على تنشيط التيلوميراز ، والذي ، مرة أخرى ، قادر على منع تقصير التيلومير .على الرغم من أن الدراسة المذكورة هي أولية ، إلا أنني أجرؤ على اقتراح أن زيادة أحماض أوميغا 3 الدهنية إلى أكثر من 8 في المائة هي استراتيجية ممتازة لإبطاء عملية الشيخوخة (يتم قياس أحماض أوميغا 3 الدهنية في الولايات المتحدة بواسطة الصحة. مختبر التشخيص التشخيصي في ريتشموند ، فيرجينيا.المصدر الرئيسي لأحماض أوميغا 3 الدهنية هو زيت الكريل ، الذي يحتوي على عدد من المزايا الهامة مقارنة بمصادر أوميغا 3 الأخرى (مثل زيت سمك البحر البارد). زنخ) ، أشار الدكتور رودي مورك إلى هذا الفارق الدقيق في واحد من المقابلة.
يحتوي زيت الكريل أيضًا على أستازانتين الموجود بشكل طبيعي ، مما يجعله أكثر مقاومة للأكسدة بحوالي 200 مرة من زيت السمك.
وفقًا لدراسة أجراها الدكتور هاريس ، فإن محتوى أوميغا 3 في جرام من زيت الكريل أعلى بنسبة 25-50٪ من زيت السمك. أخيرًا ، يمتص الجسم زيت الكريل بشكل أسرع.
فيتامين ك
فيتامين ك مهم تقريبًا مثل فيتامين د ، وفقًا لأحدث الأبحاث. على الرغم من أن معظم الناس يحصلون على ما يكفي من فيتامين ك من نظامهم الغذائي اليومي ، فإن هذا لا يكفي للحفاظ على مستويات كافية من تخثر الدم والحماية من المشاكل الصحية المحتملة. على وجه الخصوص ، الدراسات السنوات الأخيرةأثبت قدرة فيتامين K2 على مواجهة ظهور سرطان البروستاتا - السرطان الرئيسي بين السكان الذكور في الولايات المتحدة. نتيجة لدراسة هذا الفيتامين ، كان من الممكن أيضًا إثبات فوائده من حيث تحسين صحة "القلب" ، وقد تم إثبات التأثير المفيد لفيتامين K2 لأول مرة في عام 2004 (دراسة في روتردام). وجدت دراسات المتابعة أن الأشخاص الذين يستهلكون 45 ميكروغرامًا من فيتامين K2 يوميًا يعيشون بمعدل 7 سنوات أطول من أولئك الذين لا يتجاوز تناولهم اليومي من K2 12 ميكروغرامًا. وفي دراسة أخرى (Prospect Stud) ، لاحظ الخبراء 16000 متطوعين لمدة 10 سنوات. ونتيجة لذلك ، وجد العلماء أن تناول 10 ميكروجرام إضافية من فيتامين ك 2 في النظام الغذائي اليومي يقلل من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية بنسبة 9 في المائة.
فيتامين K2 موجود في منتجات الألبان المخمرة(خاصة في الجبن) و natto الياباني - طعام يمثل مخزنًا حقيقيًا لـ K2.
المغنيسيوم
يلعب المغنيسيوم أيضًا دورًا رئيسيًا في تكرار الحمض النووي وتخليق الحمض النووي الريبي ، وفقًا لدراسة نُشرت في عدد أكتوبر 2011 من مجلة التغذية. المغنيسيوم "الغذائي" من جانبه كان له تأثير إيجابي في زيادة طول التيلوميرات عند النساء ، وأظهرت دراسات أخرى أن النقص طويل الأمد لهذا العنصر يؤدي إلى تقصير التيلوميرات في خلايا الفئران. يشير هذا إلى أن غياب أيونات المغنيسيوم له تأثير سلبي على سلامة الجينوم. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي نقص المغنيسيوم إلى تغيرات سلبية في الكروموسومات ويقلل من قدرة الجسم على إصلاح تلف الحمض النووي وعيوب الحمض النووي ، كما أنه قادر على مقاومة الإجهاد التأكسدي والعمليات الالتهابية بشكل فعال.
بوليفينول
البوليفينول من مضادات الأكسدة القوية الموجودة في الأطعمة النباتية ، وكثير منها لديه القدرة على إبطاء عملية الشيخوخة ومحاربة بعض الأمراض. فيما يلي قائمة بالأطعمة التي تحتوي على أقوى خصائص مضادات الأكسدة.

العنب (ريسفيراترول).

استراتيجيتان إضافيتان لنمط حياة صحي تؤثران على طول التيلومير.

إن التغذية السليمة "مسؤولة" عن حوالي 80٪ من الفوائد التي تأتي من أسلوب حياة صحي (والصيام هو أحد مكوناتها). وتأتي نسبة 20٪ المتبقية من التمارين الرياضية ، والتي تمنع أيضًا تقصير التيلومير.

تمرين جسدي.

وجدت دراسة حديثة (PLoS One ، مايو 2010) لنساء مرهقات بشكل مزمن بعد انقطاع الطمث أن "النشاط البدني القوي ... يحمي الأفراد المجهدين من خلال التأثير على طول التيلومير (TL)". هذا يعني أنه في النساء اللواتي يتجاهلن التمرين ، فإن زيادة التوتر بمقدار نقطة واحدة تزيد من احتمال تقصير التيلوميرات بنسبة 15٪. ولا تؤثر حالة النساء النشطات بدنيًا على طول التيلوميرات. كثافة عالية يمارستبين أنها أداة فعالة للغاية لتقليل تقصير طول التيلومير ، ونتيجة لذلك ، إبطاء عملية الشيخوخة.

تقدم غريتا بلاكبيرن ، في كتابها The Immortality Edge: Realize the Secrets of Your Telomeres for Long، Healthier Life ، وصفًا تفصيليًا لكيفية تداخل التمارين عالية الكثافة مع تقصير التيلومير.

الصوم المتقطع

أظهرت الدراسات السابقة أن إمكانية إطالة العمر عن طريق الحد من تناول السعرات الحرارية موجودة. المشكلة هي أن معظم الناس لا يفهمون كيفية الصيام بشكل صحيح (بعد كل شيء ، من أجل البقاء بصحة جيدة ، يجب عليك تقليل أنواع معينة فقط من السعرات الحرارية - الكربوهيدرات).

أظهرت دراسة أجرتها البروفيسور سينثيا جين كينيون أن تقليل تناول الكربوهيدرات يؤدي إلى تنشيط الجينات التي تتحكم في الشباب وطول العمر.

واحدة من أكثر طرق فعالةتقييد هذه السعرات الحرارية هو الصيام المتقطع (على وجه الخصوص ، التوقف عن استهلاك السكر والحبوب).

- تسلسلات الحمض النووي التي تتكرر وتوضع في نهايات الكروموسومات. مع كل انقسام خلوي ، تقصر التيلوميرات ، مما يؤدي في النهاية إلى فقدان قدرة الخلية على الانقسام والشيخوخة الفسيولوجية والموت. يزيد تراكم هذه الخلايا في الجسم من خطر الإصابة بالأمراض. في عام 1962 ، طور ليونارد هايفليك نظرية ثورية في علم الأحياء تُعرف باسم نظرية الفصل هايفليك. وفقًا لهذه النظرية ، يمكن أن يكون الحد الأقصى لمتوسط ​​العمر المتوقع للشخص 120 عامًا. وفقًا للحسابات النظرية ، بحلول هذا العمر تتراكم الخلايا في الجسم غير القادرة على الانقسام والحفاظ على النشاط الحيوي. بعد 50 عامًا ، فتح علم الوراثة للإنسان آفاقًا لتحسين إمكاناته الوراثية والطريق لاستمرار الشباب.

تساهم عوامل الإجهاد المختلفة في التقصير المبكر للتيلوميرات ، مما يؤدي إلى تسريع الشيخوخة البيولوجية للخلايا. تم بالفعل إثبات العلاقة بين قصر التيلومير وأمراض القلب والسمنة وداء السكري وتنكس الغضاريف ومحدودية احتياطي المبيض. يقلل تقصير التيلوميرات من كفاءة عمل الجينات ، مما يؤدي إلى مجموعة من المشاكل - الالتهاب والإجهاد التأكسدي وانخفاض نشاط الخلايا المناعية.

بعد متابعة لمدة 3 سنوات لـ 110.000 متطوع ، قدم الخبراء البيانات التالية - في مجموعة المرضى الذين كانت تيلوميراتهم أقصر بنسبة 10٪ ، كان معدل الوفيات أعلى بنسبة 23٪.

في دراسة أجريت على 787 متطوعًا لمدة 10 سنوات ، اتضح أن أولئك الذين لديهم تيلوميرات قصيرة جدًا كانوا أكثر عرضة للإصابة بالسرطان 3 مرات وأكثر عرضة للوفاة 11 مرة مقارنة بأولئك الذين لديهم أطول تيلوميرات.

جانب آخر مهم هو جودة التيلوميرات. على سبيل المثال ، ليس لدى مرضى الزهايمر دائمًا تيلوميرات قصيرة. في الوقت نفسه ، تظهر التيلوميرات الخاصة بهم دائمًا علامات واضحةالاضطرابات الوظيفية ، التي يعزز فيتامين هـ تصحيحها. بمعنى ما ، التيلوميرات هي "كعب أخيل" للحمض النووي. تتلف بسهولة وتحتاج إلى استعادتها ، لكن ليس لديها آليات إصلاح قوية ، كما هو الحال في مناطق الحمض النووي الأخرى. وهذا يؤدي إلى تراكم التيلوميرات التالفة جزئيًا والضعيفة الأداء ، والتي لا تعتمد جودتها الرديئة على طولها.

يمكن تثبيط عملية الشيخوخة من خلال تطبيق استراتيجيات تبطئ عملية تقصير التيلوميرات ، مع حمايتها وإصلاح الضرر الذي يحدث. في مؤخرايكتسب الخبراء المزيد والمزيد من البيانات حول النظام الغذائي الصحيح واستخدام الفيتامينات كإجراء وقائي ضد الشيخوخة.

الاحتمال الجذاب الآخر هو إمكانية تمديد التيلوميرات مع الحفاظ على جودتها ، مما سيعكس حرفيا الساعة البيولوجية. سيعمل تنشيط إنزيم التيلوميراز على استعادة شظايا التيلومير المفقودة ، وهو أمر مهم بالنسبة لنا كأخصائيين في الإنجاب بمساعدة النساء اللواتي يعانين من استنفاد احتياطي المبيض المرتبط بالعمر.

التغذية الأساسية للتيلوميرات

يظهر النشاط الجيني بعض المرونة ، لذا فإن التغذية هي آلية لتعويض النقص الوراثي. تم وضع العديد من الأنظمة الجينية في الأسابيع الأولى تطور ما قبل الولادةوتتكون في مرحلة الطفولة المبكرة. بعد ذلك يتعرضون لعوامل مختلفة. بما في ذلك الطعام. يمكن أن يسمى هذا التأثير "الإعدادات اللاجينية" ، والتي تحدد كيفية تنفيذ الجينات لوظائفها.

يتم أيضًا تنظيم طول التيلومير بطريقة التخلق. إذا لم تأكل الأم جيدًا ، فإنها تنقل التيلوميرات المعيبة إلى ذرية ، مما يزيد في المستقبل من خطر الإصابة بأمراض القلب (مع تصلب الشرايين ، لوحظ قصر التيلوميرات).

تم إجراء دراسة أخرى مثيرة للاهتمام من قبل العلماء الأمريكيين ، لفحص الوظيفة الإنجابية لكبار السن من الرجال الفلبينيين. اتضح أن أبناء الآباء الأكبر سناً يعيشون أطول. هذا يرجع إلى حقيقة أن الرجال يمررون تيلوميرات أطول إلى ذريتهم. علاوة على ذلك ، فإن الارتباط "الأب الأكبر - التيلوميرات الأطول" هو ارتباط تراكمي ، أي أنه يمكن أن يتراكم عبر الأجيال. في الخلايا الجرثومية (الحيوانات المنوية والبيض) ، لوحظ ارتفاع نشاط التيلوميراز طوال الحياة.

من أجل الأداء الكامل للتيلوميرات ، فإن الميثيل الخاص بهم ضروري. الميثيل هو عملية كيميائية تعتمد على إضافة مجموعة الميثيل (-CH3) إلى القاعدة النووية للحمض النووي. المتبرع الرئيسي لمجموعات الميثيل في الخلايا البشرية هو الإنزيم المساعد S-adenosylmethionine ، حيث يستخدم الجسم الميثيونين ، والميثيل سلفونيل ميثان ، والكولين والبيتين. بالنسبة للدورة الطبيعية لتركيب هذا الإنزيم ، فإن وجود فيتامين ب 12 وحمض الفوليك ضروريان ، مما يضمن استقرار التيلوميرات.

أهم المكملات الغذائية للحفاظ على التيلوميرات هي الجودة مجمعات فيتامينتستخدم على خلفية نظام غذائي غني بالبروتينات المحتوية على الكبريت. يجب أن يشمل النظام الغذائي منتجات الألبان والبيض واللحوم والدجاج والبقوليات والمكسرات والحبوب. البيض مصدر غني لمادة الكولين.

مطلوب أيضًا كمية جيدة من مجموعات الميثيل للحفاظ على مزاج المخ. يؤثر الإجهاد والاكتئاب المزمنان سلبًا على حالة التيلوميرات ، لذلك فليس من قبيل الصدفة القول إن الإجهاد يشيخ الشخص.

تشير نتائج دراسة شاركت فيها 586 امرأة إلى أن التيلوميرات لدى النساء اللواتي تناولن الفيتامينات المتعددة بانتظام كانت أطول بنسبة 5٪ من اللواتي لم يتناولن الفيتامينات. في الرجال ، تتوافق المستويات العالية من حمض الفوليك مع التيلوميرات الأطول. وجدت دراسة أخرى شملت أشخاصًا من كلا الجنسين أيضًا وجود علاقة إيجابية بين محتوى حمض الفوليك في الجسم وطول التيلومير.

لقد ثبت أن نقص مضادات الأكسدة يؤدي إلى زيادة مقدار الضرر وزيادة خطر تدهور التيلومير.

على سبيل المثال ، تكون التيلوميرات لدى مرضى باركنسون أقصر من تلك الموجودة لدى الأشخاص الأصحاء في نفس العمر. في الوقت نفسه ، تعتمد درجة تدهور التيلومير بشكل مباشر على درجة ضرر الجذور الحرة المرتبط بعلم الأمراض.

وقد ثبت أيضًا أن النساء اللواتي يأكلن القليل من مضادات الأكسدة مع الطعام لديهن تيلوميرات قصيرة ومعرضات بشكل متزايد للإصابة بسرطان الثدي.

ما هي الفيتامينات والمعادن التي تؤثر على جودة وطول التيلوميرات

المغنيسيوم ضروري لعمل العديد من الإنزيمات المشاركة في نسخ وإصلاح تلف الحمض النووي. أظهرت التجارب على الخلايا البشرية أن غياب المغنيسيوم يؤدي إلى تحلل سريع للتيلوميرات ويمنع انقسام الخلايا. يجب أن يتلقى جسم الإنسان 400-800 مجم من المغنيسيوم ، حسب الحمل ومستوى الإجهاد.

يلعب الزنك دورًا مهمًا في عمل وإصلاح الحمض النووي. يؤدي نقص الزنك إلى عدد كبيرحبلا الحمض النووي ينكسر. في كبار السن ، يرتبط نقص الزنك بتيلوميرات قصيرة. الحد الأدنى من كمية الزنك في اليوم هو 15 مجم ، والجرعة المثلى هي ما بين 50 مجم في اليوم للنساء و 75 مجم للرجال. يقلل الزنك من تقصير التيلوميرات في الخلايا الليفية للجلد ، مما يبطئ من شيخوخة الجلد. حالة الجلد هي علامة على حالة التيلومير ، وتعكس العمر البيولوجي للإنسان ، في الطفولة ، تنقسم خلايا الجلد بسرعة كبيرة ، ومع تقدم العمر ، يتباطأ معدل الانقسام. من الأفضل تقييم العمر البيولوجي حسب حالة جلد اليدين.

يقلل حمض الأسكوربيك من معدل تقصير التيلومير في الخلايا البطانية الوعائية ويحفز نشاط التيلوميراز.

فيتامين E قادر على استعادة طول التيلوميرات في الخلايا الليفية.

يؤدي الإجهاد والالتهابات إلى قصر التيلوميرات ، حيث إنها تثير المكون الالتهابي وإنتاج الجذور الحرة. في هذه الحالة ، من المنطقي استخدام فيتامين د وأوميغا (3-6-9) الأحماض الدهنية غير المشبعة. ينظم فيتامين د كمية الحرارة المتولدة الجهاز المناعياستجابة للالتهاب. مع نقص فيتامين د ، هناك خطر ارتفاع درجة حرارة الجسم ، وتكوين عدد كبير من الجذور الحرة وتلف التيلوميرات. القدرة على التعامل مع الإجهاد و أمراض معديةيعتمد بشكل كبير على مستوى فيتامين د في الجسم. في دراسة أجريت على 2100 أنثى توأمة تتراوح أعمارهن بين 19 و 79 عامًا ، أظهر العلماء أن المستويات العالية من فيتامين (د) مرتبطة بتيلوميرات أطول. الفرق بين مستويات فيتامين د ، وبالتالي ، وجدت التيلوميرات القصيرة تتوافق مع 5 سنوات من العمر. تعكس هذه الدراسة دراسة جديدة أجراها متخصصون من Lvov جامعة الدولةهم. جاليتسكي حول العلاقة بين نقص فيتامين د وعمر المرأة. تم فحص 239 مريضا ، 40.2٪ منهم من النساء في فترة ما قبل انقطاع الطمث. تم العثور على نقص فيتامين د في 74.8٪ منهم.
أظهرت دراسة أخرى أن تناول البالغين الذين يعانون من زيادة الوزن بمقدار 2000 وحدة دولية من فيتامين د يوميًا يحفز نشاط التيلوميراز ويساعد على استعادة طول التيلومير على الرغم من إجهاد التمثيل الغذائي.

كما تم ربط نقص فيتامين د بزيادة خطر الإصابة بالسرطان.

هناك العديد من المكملات الغذائية التي تثبط نشاط آلية الإشارات الالتهابية بوساطة العامل النووي kappa-bi (NF-kappaB). تم إثبات تأثير إيجابي على حالة الكروموسومات نتيجة إطلاق هذه الآلية المضادة للالتهابات لمركبات طبيعية مثل كيرسيتين ومضادات الاكسدة بالشاي الأخضر والكركمين وريسفيراترول تجريبياً. توجد مركبات مماثلة أيضًا في الفواكه والخضروات والمكسرات.

الكركمين ، الذي يعطي الكاري لونه الأصفر المشرق ، تمت دراسته جيدًا بالفعل. يمكن أن يحفز إصلاح تلف الحمض النووي ، وفي بعض الحالات يمنع تطور السرطان.

ينشط ريسفيراترول بذور العنب جين سيرتوين 1 (sirt 1) ويزيد من تخليق بروتين سيرتوين -1. تتمثل وظيفة هذا البروتين في "ضبط" أنظمة الجسم للعمل في "الوضع الاقتصادي" ، وهو أمر مهم للبقاء في ظروف نقص المغذيات. وبالتالي ، فإن ريسفيراترول له تأثير إيجابي على حالة التيلوميرات ، خاصة في حالة عدم الإفراط في تناول الطعام.
حتى الآن ، من الواضح أن التيلوميرات القصيرة هي انعكاس لمستوى منخفض من قدرة أنظمة الخلايا على إصلاح تلف الحمض النووي ، بما في ذلك التيلوميرات ، والتي ترتبط بزيادة خطر الإصابة بالسرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية.

في إحدى الدراسات التي شملت 662 متطوعًا من الطفولة إلى سن 38 عامًا ، تم تقييم مستويات البروتين الدهني عالي الكثافة (HDL) في الدم ، والمعروف باسم "الكوليسترول الجيد" ، بانتظام. تتوافق أعلى مستويات HDL مع التيلوميرات الأطول. يعتقد الباحثون أن السبب يكمن في التراكم الأقل وضوحًا للجذور الحرة والعوامل الضارة الالتهابية.

ومن المثير للاهتمام أن التأمل هو أحد طرق إطالة التيلوميرات. وفقًا للعلماء في جامعة كاليفورنيا ، فإن الأشخاص الذين يتأملون يوميًا لديهم نشاط تيلوميراز أعلى ، ويعيدون التيلوميرات. بعد دورة من التأمل لمدة 3 أشهر ، كانت مستويات الإنزيم تيلوميراز أعلى بنسبة 30٪.

ملخص

يدفع موضوع التيلوميرات لأخصائيي الإنجاب إلى البحث عن علاجات لاستنفاد احتياطي المبيض ، وخاصة عند النساء الأكبر سنًا. نمط حياة متوازن ، وتجنب الإجهاد ، واستخدام الأطعمة عالية الجودة والأدوية ذات النشاط المضاد للأكسدة ، بالإضافة إلى منشطات التيلوميراز مجتمعة ، تجعل من الممكن للنساء اللواتي لا يوافقن على برنامج التبرع بالبويضات أن يكون لديهن طفل أصلي وراثيًا . لا تنس أن الفرضية الرئيسية للطب هي "لا ضرر ولا ضرار!" لا يحتاج الأطباء أو المرضى إلى الحمل بأي ثمن. الغرض الرئيسي هو الولادة. طفل سليممع الحفاظ على صحة الأم.

لا يوجد منشورات ذي علاقة.