Теломеры — «колпачки» на концах хромосом, защищающие ДНК от повреждений — связаны с большей продолжительностью жизни. Теоретически более длинные теломеры должны позволять клетке делиться больше раз и, следовательно, жить дольше. Однако новое исследование показало, что более длинные теломеры могут увеличить риск хронических заболеваний у человека. Так являются ли более длинные теломеры ключом к долголетию или нам следует искать другие способы прожить более долгую и здоровую жизнь?

Возраст является самым большим фактором риска для многих заболеваний. Однако некоторые люди, похоже, стареют лучше, чем другие, наслаждаясь активным, здоровым существованием до глубокой старости. Так как же им это удается? Некоторые приписывают это здоровому образу жизни, другие — удаче, а третьи — генетике.

Одна из теорий о том, как правильно стареть, основана на наших хромосомах или, точнее, на наших теломерах — защитных длинах повторяющихся участков дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и белок, обнаруженный на конце каждой хромосомы.

Внутри каждой клетки человеческого тела есть 23 пары хромосом. Каждая хромосома состоит из ДНК, намотанной вокруг белков. Эта ДНК содержит гены — унаследованные инструкции для всех функций клетки.

Теломеры находятся в концевой области каждой хромосомы и не содержат генов. Каждый раз, когда клетка делится, хромосомы реплицируются, а теломеры укорачиваются. Это позволяет клетке делиться, не теряя жизненно важных генов. В конце концов, теломеры становятся слишком короткими для того, чтобы клетка могла снова делиться, и клетка становится стареющий или умирает.

Более короткие теломеры были связаны с повышенной заболеваемостью и сокращением времени выживания. Стареющие клетки больше не делятся, но остаются активными и были участвует во многих болезнях старениятаких как остеоартрит, атеросклероз и рак.

Более длинные теломеры должны означать, что клетки могут делиться чаще, прежде чем начать стареть или умереть, тем самым увеличивая продолжительность жизни. Исследования на животных показали, что у короткоживущих животных теломеры укорачиваются быстрее, чем у долгоживущих.

Исследование на мышах выведенные с гипердлинными теломерами, обнаружили, что они были худыми, имели низкий уровень холестерина и ЛПНП и улучшенную толерантность к глюкозе и инсулину. Они также жили дольше и имели более низкую заболеваемость раком, чем обычные мыши.

Так что более длинные теломеры означают более долгую и здоровую жизнь. Или нет?

Теломеры и биологический возраст

Теломеры поддерживаются ферментом теломераза. Это добавляет теломеры, не давая им укорачиваться так быстро, тем самым позволяя клеткам жить дольше. Возможно, это хорошо, пока мы не узнаем, что у раковых клеток повышенное количество теломеразы, что позволяет им продолжать делиться.

Шебнем Унлюйслер, генный инженер и главный специалист по долголетию Лондонского института регенерации в Соединенном Королевстве, рассказал: Медицинские новости сегодня:

«Исследования продемонстрировали корреляцию между длиной теломер и биологическим возрастом. Как правило, более короткие теломеры связаны с более поздним хронологическим возрастом и повышенной восприимчивостью к возрастным заболеваниям. Более того, люди с определенными генетическими вариациями или факторами образа жизни, которые ускоряют укорачивание теломер, как правило, демонстрируют более быстрый фенотип старения».

Длина теломеры сравнивается с «биологические часы», с более короткими теломерами, указывающими на больший биологический возраст. Несколько факторов образа жизни связаны с более короткими теломерами. Одним из них является недостаток физической активности.

В одном исследовании было обнаружено, что у женщин, ведущих малоподвижный образ жизни, теломеры указывали на то, что они биологически на 8 лет старше женщин того же хронологического возраста, которые больше занимались спортом.

курение табака увеличивает риск многих заболеваний, а также ускоряет укорачивание теломер. Исследование обнаружили, что укорачивание теломер усиливается в циркулирующих белых кровяных клетках курильщиков, увеличивая скорость биологического старения.

Получающий недостаточный сон также может влиять на длину теломер, укорачивая их даже в детстве, что может привести к ухудшению здоровья.

Все это связано с воспалением, которое связано не только с укорочение теломерно с рядом заболеваний, которые чаще встречаются в более позднем возрасте.

Другими факторами, вызывающими уменьшение длины теломер, являются стресс, депрессия и определенные генные мутации, например, те, что приводят к прогерии — редкому заболеванию, при котором дети стареют чрезвычайно быстро и редко доживают до подросткового возраста.

Поддержание длины теломер с помощью диеты и упражнений

«Недавние исследования показали, что длина теломер сама по себе не может быть надежным предиктором продолжительности жизни или старения. Например, было обнаружено, что некоторые люди с более короткими теломерами живут дольше, чем те, у кого они длиннее. Другие факторы, такие как образ жизни, окружающая среда, генетика и стресс, также играют роль в старении и болезнях».

– Доктор Джошуа Берковиц, медицинский директор IV Boost UK

Более короткие теломеры могут быть связаны с более короткой продолжительностью жизни и более быстрым биологическим старением, но связаны ли более длинные теломеры с более длинной продолжительностью жизни и более здоровым старением? Доказательства не являются окончательными.

Многие факторы образа жизни, связанные с улучшением здоровья, также связаны с длиной теломер.

Диета, богатая бобовыми, цельнозерновыми продуктами, свежими фруктами и овощами, например средиземноморская диета, положительно связана с длиной теломер несколько исследованийПоложительное влияние средиземноморской диеты на теломеры может быть обусловлено ее антиоксидантные и противовоспалительные свойства.

Физическая активность полезна для общего здоровья, однако доказательства ее влияния на длину теломер не являются однозначными — хотя физические упражнения считаются полезными, оптимальная доза упражнений неясна.

Одно исследование показало, что умеренные физические нагрузки помогает поддерживать длину теломер, но польза уменьшается при чрезмерных физических нагрузках; другие обнаружили эффект только у людей, принимающих экстремальное количество упражненийтакой как бегуны на сверхмарафонскую дистанцию.

Другие исследования показали, что достаточно спать, никогда не курил табак и избегание стресса может помочь сохранить длину теломер.

Сложные представления о теломерах

«Хотя предыдущие исследования предполагали, что более длинные теломеры могут быть связаны с долголетием, большая часть этих исследований проводилась на клетках, и пока не ясно, являются ли более длинные теломеры у людей причиной или следствием здорового старения».

— Шебнем Унлюслер

Одно исследование даже обнаружили, что теломеры в обоих крайних значениях — намного длиннее или короче среднего — были связаны с восприимчивостью к заболеваниям. Короткие теломеры были связаны с недостаточностью органов, а длинные — с различными видами рака.

Теперь новое исследование показало, что более длинные теломеры могут не быть ключом к здоровому старению. Вместо этого оно предполагает, что длинные теломеры позволяют клеткам с возрастными мутациями жить дольше, увеличивая вероятность опухолей и других хронических заболеваний.

Исследование, в котором приняли участие люди с мутацией (ПОТ1), вызывающий удлинение теломеров, обнаружили, что, хотя некоторые люди демонстрируют признаки молодости, например, отсутствие седых волос в возрасте 70 лет, у тех, у кого была мутация, наблюдался более высокий уровень заболеваемости доброкачественными и раковыми опухолями, а также возрастными заболеваниями крови. клональный гемопоэзчто увеличивает риск возникновения нескольких видов рака, чем у тех, у кого его нет.

Один из авторов, доктор Мэри Арманиос, профессор онкологии в онкологическом центре имени Киммеля при Университете Джонса Хопкинса и профессор генетической медицины, молекулярной биологии и генетики, а также патологии в Медицинской школе Университета Джонса Хопкинса, предлагает свое объяснение.

По ее словам, «(к)летки с очень длинными теломерами накапливают мутации и, по-видимому, способствуют возникновению опухолей и других видов новообразований, которые в противном случае были бы подавлены нормальными процессами укорочения теломер».

Шебнем Унлюслер прокомментировал, что «это исследование предполагает, что простой связи между длиной теломер и старением может и не быть».

”«Хотя более длинные теломеры могут быть связаны с повышенным риском рака, они также могут быть связаны со снижением риска других возрастных заболеваний и улучшением общего состояния здоровья», — отметила она.

Определяются ли различия в длине теломер при рождении?

Длина теломер может зависеть не только от влияния внешних факторов, о чем свидетельствует все больше данных.

Исследование опубликовано в Наука в апреле 2024 года исследовали длину теломер у 147 участников с использованием инновационного метода под названием «профилирование теломер».

Было обнаружено, что теломеры, «замыкающие» специфичные хромосомы, были «постоянно длиннее или короче», и что эти различия в длине теломер на разных хромосомах наблюдались также в хордовой крови новорожденных.

Авторы исследования объясняют, что это говорит о том, что «длина теломер определяется при рождении и что различия в длине теломер, специфичные для концов хромосом, сохраняются по мере того, как теломеры укорачиваются с возрастом».

Это открытие противоречит предыдущим представлениям о теломерах, согласно которым эти «колпачки» имеют довольно постоянную среднюю длину, которая не различается по всем хромосомам.

Старший автор Кэрол Грейдер, доктор философии, заслуженный профессор молекулярной, клеточной и биологии развития Калифорнийского университета в Санта-Крус, назвала это открытие в пресс-релизе «поразительным».

По словам исследовательской группы, стоящей за этим исследованием, хорошая новость заключается в том, что другие исследователи и врачи смогут использовать их инструмент профилирования теломер, чтобы улучшить диагностику и разработать новые и более эффективные препараты.

Дальнейшие исследования старения

Тем не менее, длина теломер — это лишь один из аспектов старения и долголетия, и исследования изучают множество других возможных факторов.

«Генетическая основа старения сложна, и вполне вероятно, что как клеточные, так и общеорганизменные факторы способствуют процессу старения. Хотя теломеры являются одним из важных факторов, другие генетические и эпигенетические факторы также могут играть роль в определении того, как быстро человек стареет».

– Шебнем Унлюйслер

Доктор Берковиц согласился, что есть много путей для дальнейшего изучения. Он предположил, что будущие исследования могут быть сосредоточены на.

«Выявление генетических и эпигенетических факторов, способствующих старению и долголетию, (…) понимание роли микробиома в старении и долголетии и (…) исследование роли стареющих клеток в старении и возрастных заболеваниях», — рассказал он нам.

Как максимально продлить свою здоровую жизнь

Хотя более длинные теломеры связаны с долголетием в клетках, доказательства не являются окончательными, что они являются ключом к более долгой и здоровой жизни. Однако многие факторы образа жизни, которые снижают риск заболеваний, также приводят к более длинным теломерам.

The Национальные институты здравоохранения (NIH) рекомендует следующее для содействия здоровому старению:

  • поторопитесь — согласно одно исследованиепрохождение около 8000 шагов в день снижает смертность от любой причины на 51% по сравнению с прохождением 4000 шагов.
  • придерживайтесь здоровой диеты, например средиземноморской, с большим количеством свежих фруктов и овощей
  • поддерживайте здоровый вес — в этом помогут физические упражнения и здоровое питание
  • хорошо выспаться ночью
  • не курите или бросьте курить, если вы курите
  • ограничьте потребление алкоголя
  • регулярно проходите медицинские осмотры
  • заботьтесь о своем психическом здоровье, общаясь и контролируя уровень стресса.

Доктор Берковиц повторил этот совет: «Хотя генетика играет роль в определении продолжительности жизни, факторы окружающей среды и образа жизни также существенно влияют на здоровье и долголетие человека. Делая здоровый выбор и придерживаясь здорового образа жизни, люди могут снизить риск возрастных заболеваний и повысить свои шансы прожить долгую и здоровую жизнь».

Более длинные теломеры могут иметь некоторое влияние на продолжительность жизни, но это фактор, который вы не можете контролировать, и доказательства их пользы не являются окончательными. Тем не менее, здоровое питание и образ жизни могут увеличить продолжительность жизни и снизить вероятность заболевания даже у людей с генетической предрасположенностью.

Хотя исследования того, что происходит в наших клетках, могут дать нам подсказки, инструменты для здорового старения во многом находятся в наших собственных руках.