Теломерная терапия что это
Что такое теломеры и теломераза
Доктор Элизабет Блэкберн, открывшая теломеразу, получила мировую славу и Нобелевскую премию. Она сравнила теломеры с пластиковыми наконечниками на концах шнурков, которые не дают им распутаться.
Этот фермент способен компенсировать износ теломер. Однако у людей теломераза активна только на эмбриональном этапе развития. У взрослых же этот фермент ограничивают стволовые и половые клетки, а также некоторые клетки крови.
Теломеры защищают концы хромосом, где записано наше генетическое наследие. Этот код ДНК используется, в том числе, для передачи информации клеткам, чтобы они производили определенные белки ( гормоны, ферменты и т. д.), обеспечивающие их правильное функционирование.
По теории доктора Блэкберн, концевые участки ДНК могут удлиняться и, тем самым, тормозить старение организма.
Теломеры и старение
Исследователи обнаружили, что длина теломер связана с потенциальной продолжительностью жизни каждого человека и помогает определить возраст клетки. К 80 годам длина теломер с рождения сокращается вдвое.
Укорочение теломер и активность теломеразы связаны, например, с развитием рака и сердечно-сосудистых заболеваний, а также со снижением иммунитета.
Считается, что биологический возраст человека можно определить по длине его теломер. Несколько лабораторий в разных странах мира даже предлагают такую услугу за несколько сотен евро.
Кроме того, о состоянии теломер может рассказать образ жизни человека. По крайней мере, об этом говорят исследования 2011 и 2012 годов.
Теломеры укорачиваются из-за следующих факторов:
нездоровое питание (переизбыток сахара и омега-6 в рационе, употребление переработанных продуктов);
переедание и лишний вес;
загрязнение окружающей среды (химическое, электромагнитное, звуковое);
плохие эмоциональные и социальные отношения с другими людьми;
Длинные теломеры – не панацея от старости, а путь к развитию рака
О теломерах, защитных «колпачках» на кончиках хромосом, ученым известно довольно давно, но до сих пор в теломерной биологии остается масса вопросов. Один из основных можно сформулировать так: может ли увеличение теломер предотвратить старение, или это прямая дорога к развитию раковой опухоли? Частично ответ удалось получить, исследуя семьи с наследственной предрасположенностью к онкологическим заболеваниям
Наращивать теломеры способен фермент теломераза, которая в норме работает в стволовых и половых клетках, а в обычных клетках отсутствует. Зато теломераза активна в клетках большинства видов рака.
Из этих фактов возникла идея, что истощение резерва теломер блокирует развитие рака, и только те клетки, которым удается активировать теломеразу, могут преодолеть барьер и продолжать размножаться, превращаясь во все более злокачественные. Эта гипотеза была впервые предложена несколько десятилетий назад, но до сих пор не была доказана, хотя наблюдения и некоторые эксперименты на мышах вроде бы подтверждают ее.
Число клеточных делений, которые клетка может выполнить до остановки делений, зависит от начальной длины теломер. При рождении теломеры человека имеют определенную среднюю длину, характерную для нашего вида. Считается, что этого резерва теломер достаточно для поддержания деления клеток, необходимого для нормального развития и гомеостаза тканей. Если теломеры будут слишком длинными, их резерв не исчерпается вовремя, клетки получат дополнительные деления, во время которых могут произойти мутации, в том числе активирующие теломеразу, и создадутся благоприятные условия для развития рака.
Ученые из США и Нидерландов, занимаясь проблемой связи длины теломер и рака, обнаружили несколько голландских семей с наследственным раком разной локализации, у представителей которых были мутации в гене TINF2, кодирующем белок TIN2. Этот белок принадлежит к группе белков, участвующих в регуляции длины теломер: снижение его функции способствует работе теломеразы.
С помощью технологии редактирования генов CRISPR ученые создали и исследовали клетки, несущие такие же мутации, как в голландских семьях с предрасположенностью к онкологическим заболеваниям. Это были нормальные, здоровые клетки, их теломеры адекватно выполняли свою функцию, клеточный геном был стабилен. Просто в них были более длинные теломеры – как и у членов обследуемых семей.
Ученые пришли к выводу, что TINF2 можно назвать геном-супрессором опухоли. Инактивация даже одной его копии в результате мутации приводит к предрасположенности к раку, так как слишком длинные теломеры позволяют клеткам делиться дольше «положенного». Ученые считают, что вряд ли мутации TINF2 приводят к удлинению теломер в родительских клетках, скорее всего, ущербный TIN2 не способен в должной степени сдержать теломеразу, которая активна во время раннего эмбрионального развития.
Известно, что другие мутации TIN2, которые вызывают чрезмерное укорочение теломер, ведут к развитию синдромов недостаточности костного мозга. Таким образом, длина теломер должна находиться строго в определенных пределах, чтобы не возникало ни преждевременного истощения стволовых клеток, ни развития рака.
Как защитить свои теломеры, и можно ли повернуть старение вспять
Теломеразные окончания – часть хромосом, защищающая их от изменения. Сегодня в этой удивительной структуре видят путь к молодости. О том, как работают теломеры, почему они укорачиваются, и от чего зависит процесс старения рассказала МедНовостям партнер Национальной академии активного долголетия, действительный член World Society of Interdisciplinary Anti-aging Medicine (WOSIAM), главный врач австрийского центра здоровья Verba Mayr, врач-терапевт Наталья Эдель.
Что это такое?
Теломеры располагается на четырех концах каждой хромосомы и очень похожи на концевик шнурков (или колпачки). Эти структуры не дают хромосомным окончаниям слипаться между собой или с другими хромосомами. Если этот механизм нарушается, клетка умирает или превращается в опухолевую.
С каждым делением клетки теломеразные окончания укорачиваются, и в конечном итоге клетка больше не может делиться. Этот процесс имеет генетический и эпигенетический характер, то есть зависит как от наследственности, так и от вляиния внешней среды. Поэтому теломерные окончания и называются счетчиками долголетия.
За сохранение и восстановление теломерных окончаний отвечает фермент теломераза. Стимулируя выработку этого фермента, можно защищать теломеры от истощения. Под теломерами находятся так называемые «гены смерти», то есть гены, запускающие апоптоз – гибель клетки.
Это процесс естественный и неизбежный. Однако исследования доказали, что у ряда людей процесс укорочения теломер ускорен, что в итоге приводит к развитию опасных заболеваний и раннему старению. То есть существуют различия в возрасте физиологическом и фактическом – ткани могут быть старше или моложе человека. Чем теломеры короче, тем человек старше.
Как защитить свои теломеры?
Выработка фермента теломеразы, который может продлить теломеры, также уменьшается с возрастом. Существуют лекарственные препараты, способные восстановить синтез теломеразы, однако пока они не приобрели характер общедоступных и применяются в очень ограниченных случаях.
Изменение образа жизни не менее важно для сохранения теломеразных окончаний. Например, исследования показывают, что часто медитирующие люди меньше склонны к стрессу и воспалению. Но также было замечено, что у любителей медитации окончания хромосом в среднем длиннее, чем у тех, кто не придерживается такой практики.
Хронические воспалительные заболевания приводят к уменьшению активности теломеразы и ускоренному сокращению теломерных окончаний. Это связано с поведением интерлейкинов, изменением PH и другими комплексными процессами. Поэтому, если человек настроен на увеличение долголетия, то необходимо заняться лечение хронических воспалительных процессов: кариес, пародонтоз, воспалительные заболевания кишечника, простатит, гинекологические заболевания и т.д.
Можно ли удлинить теломеры?
На фермент теломеразу можно влиять. Доказано, что на активацию фермента влияет эстроген, поэтому, так как во время беременности содержание этого гормона повышено, многодетные женщины имеют в среднем большую длину теломеров. Это также одно из объяснений, почему в среднем женщины живут дольше мужчин.
Второй механизм – снижение потребления калорий. Существуют убедительные доказательства, что уменьшение калорийности питания только на 10% ежедневно от обычной нормы может обеспечить до 5 дополнительных лет жизни. Напротив, передание и ожирение уменьшает длину теломер. Ежедневная сорокаминутная прогулка также способствует увеличению теломер. Кроме того, высокий уровень витамина D активизирует выработку теломеразы. Исследования показали, что содержание витамина D 100 мг на литр увеличивает длину теломер на 19%. Выработку теломеразы также стимулируют омега-3-кислоты, коэнзим Q10, витамин С, ресфератрол и другие антиоксиданты.
Стоит ли?
Существует мнение, что искусственное стимулирование синтеза теломеразы может иметь негативное действие, так как теломерные окончания не дают гибнуть и опухолевым клеткам. Однако это не касается изменения образа жизни. Например, по существующим исследованиям, омега-3 в здоровых клетках усиливает выработку теломеразы, а в измененных наоборот замедляет. То есть попытка повлиять на этот процесс специальными медикаментами должна проводиться по показаниям, например, при тех же онкологических заболеваниях. Однако изменение образа жизни, направленное на включение в рацион полезных веществ, лечение воспалительных процессов и нивелирование влияния стрессов на организм не может привести к негативным последствиям.
Что включить в рацион?
Есть некоторые продукты, которые напрямую способствуют синтезу теломеразы: голубика, грейпфрут, авокадо, лосось, яйцо, зеленый чай, водоросли, мясо, чеснок, бобовые. Также для обеспечения сопутсвующих процессов снижения воспаления и питания клетки рекомендуется включить в свой рацион продукты, богатые цинком (устрицы, говяжья печень, продукты из пшеницы) для натурального подспорья теломеразе. Для уменьшения влияния стресса – магний (зеленые овощи, цельнозерновые крупы, семена масличных культур, бобовые, шоколад); витамины С (фрукты, петрушка, капуста) и Е (рапсовое и оливковое масло, авокадо, грецкий орех, фундук) в качестве антиоксидантов; омега-з жирные кислоты (морепродукты).
Также в «теломеразную » диету необходимо включить виноград и чай из-за содержания полифенолов и куркуму с ее противовоспалительными свойствами. Рекомендованы витамины А (морковь, тыква, шпинат, сладкий перец, помидоры) и D (печень трески, сельдь, макрель, сардины), что будет нелишним и для нервной системы и костей.
Первостепенную важность имеет сбалансированное потребление аминокислот, особенно в вечернее время, так как деление клеток происходит ночью. Это поможет пептидам восстановить поврежденные теломеры. Поэтому минимум 5 раз в неделю ужин должен содержать белок (при интенсивных тренировках – ежедневно). Но ужин рекомендуется не позднее чем за 3 часа до сна, и его объем не должен превышать 2/3 от порции обеда.
Теломеры и теломераза: влияние ферментов на старение организма!
Одной из причин старения организма считается способность клеток делиться лишь конкретное количество раз. Каждый раз после этого ДНК человека укорачивается. При этом защиту генам обеспечивают теломеры. Они представляют собой концевые участки хромосом, которые с каждым делением уменьшаются.
Что такое теломеры
Теломеры обеспечивают защиту главного фрагмента ДНК от поражения при репликации. Когда они заканчиваются, клетки не способны делиться. Однако некоторые из них не сталкиваются с подобными проблемами. Это обусловлено наличием в их составе другого фермента – теломеразы. Он все время удлиняет теломеры. Такие особенности характерны для раковых и стволовых клеток.
Теломеры находятся на 4 окончаниях хромосом и напоминают кончики шнурков. Эти элементы предотвращают склеивание хромосомных концов друг с другом. Также они помогают избежать слипания с остальными хромосомами. При нарушении этого процесса клетки погибают или трансформируются в опухоли. По мере деления клеток окончания теломеразы укорачиваются. Как следствие, клетки прекращают процесс деления. Эти изменения являются генетическими и эпигенетическими. Это значит, что они зависят от наследственной предрасположенности и воздействия внешних факторов.
Сохранение и регенерация теломеров зависит от активности теломеразы. Благодаря стимуляции синтеза фермента удается предотвратить истощение теломеров. Под ними находятся так называемые гены смерти. Они вызывают возникновение апоптоза. Этот процесс проявляется в виде гибели клеточных элементов. Данный процесс считается естественным и неотвратимым. Однако многочисленные научные исследования помогли установить, что у некоторых людей процесс укорачивания теломеров является слишком быстрым. Это становится причиной возникновения серьезных патологий и преждевременного старения.
Это означает, что существуют определенные отличия между физиологическим возрастом и реальной цифрой. Ткани бывают старше или моложе по сравнению с самим человеком. Чем сильнее укорачиваются теломеры, тем быстрее происходят процессы старения.
Методы защиты теломеров
Синтез фермента теломеразы, способного удлинять теломеры, тоже снижается по мере старения организма. Однако сегодня существуют медикаментозные средства, которые помогают скорректировать этот процесс. При этом они не имеют общедоступного характера и используются довольно редко.
Чтобы сохранить окончания теломеразы, необходима коррекция образа жизни. Согласно научным исследованиям, люди, которые часто медитируют, в меньшей степени подвергаются стрессовым факторам и воспалениям. У поклонников медитации концы хромосом обычно длиннее, чем у людей, которые не занимаются подобными практиками.
Стоит учитывать, что хронические воспаления провоцируют снижение активности теломеразы и ускоряют сокращение окончаний теломеров. Это обусловлено нарушением РН, поведением интерлейкинов и прочими процессами в организме.
Если человек хочет остановить старение и продлить долголетие, нужно приступать к лечению хронических воспалений в организме. Для этого необходимо своевременно устранять кариозное поражение зубов, простатит, воспаления в кишечнике, пародонтоз, гинекологические патологии.
Способы удлинения теломеров
Теломераза подвергается определенному воздействию. Активизация фермента достигается с помощью эстрогена. Количество данных гормонов увеличивается при беременности. Потому для многодетных женщин обычно характерна большая длина теломеров. Данная особенность является одним из обоснований большей продолжительности жизни у женщин.
Еще одним механизмом, которые способствует, удлинению теломеров, считается уменьшение калорийности рациона. Есть данные, что снижение количества потребляемых калорий лишь на 10 % от привычной нормы помогает увеличить продолжительность жизни на 5 лет. При этом переедание и существенное превышение веса снижает длину теломеров.
Эффективным методом удлинения теломеров считаются ежедневные прогулки. Их длительность должна составлять не меньше 40 минут. Еще одним действенным способом активизации синтеза теломеразы считается повышение уровня витамина D. Согласно многочисленным исследованиям, количество вещества на уровне 100 мг/л повышает длину теломеров на 19 %. Синтез теломеразы активизируют коэнзим Q10, ресфератрол. За этот процесс отвечают витамин С, омега-3 кислоты, а также другие антиоксиданты.
Нужно активизировать синтез теломеразы?
Есть мнение, что активизация продукции теломеразы может приводить к отрицательным последствиям. Это обусловлено тем, что данный фермент препятствует гибели опухолевых клеток. Но это не относится к коррекции образа жизни. Благодаря употреблению продуктов с омега-3 стимулируется синтез теломеразы в здоровых клетках. При этом выработка вещества в аномальных клетках наоборот замедляется.
Потому применение медикаментозных препаратов для активизации синтеза теломеразы осуществляется при наличии строгих показаний – к примеру, при развитии онкологических патологий. При этом коррекция образа жизни не может провоцировать отрицательные последствия. Потому врачи советуют употреблять полезные продукты, своевременно лечить воспаления и справляться с воздействием стрессовых факторов на организм.
Полезные продукты
Существуют продукты, которые стимулируют активность теломеразы. К ним относят следующее:
Чтобы уменьшить выраженность воспалительных изменений в организме и улучшить питание клеток, нужно употреблять продукты, которые содержат много цинка. К ним относят говяжью печень и устрицы. Также стоит есть продукты из пшеницы. Для сокращения влияния стрессовых факторов полезно употреблять магний. Он присутствует в зеленых овощах, бобовых, растительных маслах. Также вещество включает шоколад и цельнозерновые каши.
В качестве антиоксидантов стоит использовать витамин Е. Элемент присутствует в авокадо, орехах, растительных маслах. Немаловажное значение имеют омега-3 жирные кислоты. Данные вещества входят в состав морепродуктов. Помимо этого, стимуляции синтеза теломеразы способствуют виноград и чай благодаря наличию полифенолов. Обязательно стоит добавлять в пищу куркуму, которая оказывает противовоспалительный эффект.
Очень полезно употреблять пищу с витамином А. Это вещество присутствует в тыкве, моркови, томатах. Также оно содержится в шпинате, болгарском перце. Немаловажное значение имеет и витамин D. Данное вещество содержится в печени трески, селедке, сардинах. Указанные элементы благоприятно влияют на нервную систему и структуру костных тканей.
Чтобы предотвратить преждевременное старение, необходимо употреблять аминокислоты. Особенно важно делать это по вечерам. Это обусловлено активным делением клеток в ночное время. Благодаря этим особенностям пептиды могут восстанавливать пораженные теломеры. 5 раз в неделю на ужин следует употреблять белковую пищу. Если человек занимается спортом, белок должен присутствовать в ежедневном рационе. При этом ужинать необходимо за 3 часа до сна. Количество пищи вечером не должно превышать 2/3 порции обеда.
Таким образом, активность теломеразы можно увеличивать. Улучшение функционирования фермента и увеличение длины теломер связано с умеренной физической нагрузкой. Также этому способствуют витамины и полиненасыщенные кислоты, которые присутствуют в здоровой пище.
Врачи уверяют, что длина теломеров у людей, которые привыкли вести здоровый образ жизни, намного больше. Этого нельзя сказать о тех, кто употребляет много алкогольных напитков, курит, не контролирует свой вес и ведет недостаточно активный образ жизни. Стремительное уменьшение длины теломеров наблюдается под воздействием стрессовых факторов и вирусных инфекций.
Использование активатора теломеразы
Со времени возникновения теломер-теломеразной теории старения начались поиски препарата, который способен стимулировать синтез теломеразы и замедлить возрастные изменения. В результате крупная биотехнологическая компания США Geron Inc сумела отыскать молекулу, которая стала базой первого активатора теломеразы, который называется ТА-65.
Особенности состава
Эта молекула была получена из корневища перепончатого астрагала. Это лекарственное растение с давних времен применяется в китайской медицине для профилактики раковых заболеваний. Состав данного средства включает больше 2000 молекул. При этом только одна может активизировать теломеразу. Ее назвали ТА-65.
Процесс получения и очищения этой молекулы является достаточно трудоемким и многоступенчатым. Вещество не только нужно отличить от остальных, но и максимально качественно очистить его от примесей. Молекула и метод ее получения была запатентованы. Чтобы получить минимальный объем ТА-65, нужно переработать примерно 5-6 т сырья. Потому доза активного компонента, которая находится в одной капсуле, может приравниваться к нескольким литрам экстракта.
Для достижения стойких результатов требуется применять средство минимум 3 месяца. Потому заменить препарат употреблением нескольких литров обыкновенного экстракта не удастся.
Механизм действия
При проникновении в системный кровоток молекула попадает в клетку и активизирует функции гена, который отвечает за временную активизацию теломеразы. Благодаря этому фермент начинает формировать конечные зоны хромосом. Это достигается за счет добавления оснований нуклеотидов. За счет наращивания теломеров клетка получает новую возможность к делению и функционированию. Таким образом продолжается ее жизнь. Можно сказать, что клетки из стареющих трансформируются в молодые и активные. Данный процесс влияет на работу всего организма.
Когда человек прекращает употреблять ТА-65, фермент теломераза снова снижает свою активность. Это значит, что стимулирование элемента носит временный и контролируемый характер. Предельный объем активного компонента в крови достигается спустя 3 часа после применения вещества. Исследования препарата проводились на клетках, животных и людях. Первая категория экспериментов помогла доказать, что добавление ТА-65 к структуре клеток продлевает их жизненный цикл и позволяет справиться с лимитом Хейфлика.
Первое свидетельство об обратимости возрастных процессов у млекопитающих под влиянием ТА-65 было представлено в 2011 году. Публикация появилась в журнале The Nature. Мыши, на которых проводились опыты, имели короткие теломеры. Для них была характерна минимальная активность теломеразы. Грызуны имели поражения ДНК, серьезные поражения мозга и дегенеративные процессы в органах. В результате у них присутствовали нарушения репродуктивных функций, преждевременное старение. Длительность жизни животных не превышала 43 недель.
В 30-35 недель ученые каждый день вводили грызунам активатор теломеразы. Такая терапия проводилась в течение 1 месяца. Как следствие, продолжительность жизни увеличивалась примерно до 80 недель. Применение средства способствовало удлинению теломеров, восстановлению активность теломеразы и уменьшению поражения ДНК в хромосомах. Также активатор ТА-65 обеспечивал уменьшение дегенеративных поражений органов. При этом страдала селезенка, мозг, кишечник, яички.
Благодаря применению вещества восстанавливались репродуктивные возможности грызунов. Это помогло добиться заметного омоложения мышей. При этом ни одно из животных не столкнулось с развитием злокачественных опухолей. Таким образом, ТА-65 можно назвать первым активатором теломеразы, который имеет подтвержденную эффективность и безопасность. Благодаря применению вещества удается добиться омоложения клеток за счет стимуляции теломеразы.
Удлинение теломеров позволяет увеличить длительность здоровой жизни. Применение вещества на долгие годы обеспечивает человека жизненной энергией. Благодаря этому удается изнутри остановить процессы старения и оставаться активным в любом возрасте.
Преимущества препарата
Активатор ТА-65 представляет собой натуральное средство, результативность которого подтверждена многочисленными исследованиями. Благодаря его применению удается стимулировать активность теломеразы и запустить восстановление коротких теломеров в организме. Это помогает существенно замедлить процессы старения.
Вследствие омоложения клеток на фоне применения ТА-65 удается получить такие эффекты:
Теломеры и теломераза – важные элементы, от которых напрямую зависят возрастные изменения в организме. Чтобы остановить процессы старения, можно применять активатор ТА-65, который имеет немало преимуществ.