Et interessant område af langvarige forskningscentre på telomerer, som er "tip" i enderne af vores kromosomer, består af sekvenser af ikke-kodende DNA. Telomerer spiller en afgørende rolle i menneskers sundhed, og de forskere, der opdagede dem, vandt Nobelprisen i Fysiologi eller Medicin i 2009.
Når cellerne er ved at opdele, skal DNA replikeres.
De enzymer, der udfører replikationsprocessen, starter ved at låses til slutningen af kromosomet. Den del af kromosomet, hvortil replikationsmaskinen er knyttet, kan ikke kopieres, derfor vil kromosomet med hver celledeling blive kortere. Telomereforkortelse er en indikator for cellulær aldring. Telomerer er DNA-segmenterne i enderne af kromosomerne, der tilvejebringer et sted for replikationsmaskineriet at vedhæfte, således at DNA-strengen kan kopieres i sin helhed. For at en anden replikation skal finde sted, skal der være nok af telomeren tilbage til at tilvejebringe et sted for replikationsenzymerne at fastgøre, idet de genkodende basepar holdes intakte og tilgængelige for at blive kopieret. Hvis telomeren bliver for kort, er DNA replikation kompromitteret, og cellen kan ikke opdeles. Celler har iboende mekanismer til rådighed for at opretholde telomerer. Enzymtelomerasen genopbygger telomerer for at kompensere for den forkortelse, der forekommer med hver celledeling.
Cellulær aldring fører til cellulær senescens
Cellulær aldring, som omfatter telomererforkortelse og DNA-beskadigelse resulterer i sidste ende i senescens, en tilstand af cellulær vækstarrest. Cellen lever stadig, men ikke sund og ikke i stand til at opdele. Efterhånden som flere og flere celler i et væv bliver senescent, bliver vævet i det væsentlige aldrende, dets funktion bliver kompromitteret.
Senescentceller kan ikke udføre normale cellulære processer, forringe vævets evne til at reparere skader og udskille faktorer, som negativt påvirker nabolagernes funktion og fremmer kræftudvikling.
Kortere telomerer er forbundet med sygdom
Telomerlængde og telomeraseaktivitet kan måles i humane hvide blodlegemer, og dette har givet forskere mulighed for at undersøge faktorer og sygdomstilstande med bånd til disse cellulære aldringsmarkører.
I humanstudier har kortere telomerlængde eller lavere telomeraseaktivitet været forbundet med en række kroniske forebyggelige sygdomme, herunder hypertension, hjerte-kar-sygdomme, insulinresistens, type 2 diabetes, depression, osteoporose og fedme.
Kost- og livsstilsfaktorer påvirker Telomere-længden
Telomerlængde og telomeraseaktivitet påvirkes af både genetiske og miljømæssige påvirkninger, herunder diæt og livsstilsvalg. Højere niveauer af vegetabilsk og frugtforbrug, fiberindtag, vitamin- og mineralindtag og motion er faktorer forbundet med længere telomerer og større telomeraseaktivitet. Opretholdelse af telomerer synes at være en af de mange mekanismer, som disse sunde livsstilsadfærd fremmer lang levetid.
Kilder:
Burton DG, Krizhanovsky V. Fysiologiske og patologiske konsekvenser af cellulær senescence. Cell Mol Life Sci 2014, 71: 4373-4386.
Cassidy A, De Vivo I, Liu Y, et al. Foreninger mellem kost, livsstilsfaktorer og telomerlængde hos kvinder. Am J Clin Nutr 2010, 91: 1273-1280.
Deng W, Cheung ST, Tsao SW, et al. Telomeraseaktivitet og dens tilknytning til psykisk stress, psykiske lidelser, livsstilsfaktorer og interventioner: En systematisk gennemgang. Psychoneuroendocrinology 2016, 64: 150-163.
Effekt af omfattende livsstilsændringer på telomeraseaktivitet og telomerlængde hos mænd med biopsi-bevist lavrisikostudat prostatacancer: 5-årig opfølgning af en beskrivende pilotundersøgelse.
Marcon F, Siniscalchi E, Crebelli R, et al. Kostrelateret telomererforkortelse og kromosomstabilitet. Mutagenese 2012, 27: 49-57.