Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα τελομερή. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων
Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα τελομερή. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων

Κυριακή 28 Ιανουαρίου 2024

Τα τελομερή και η τελομεράση

Τα τελομερή είναι ειδικοί προστατευτικοί σχηματισμοί που “σφραγίζουν” τις δυο άκρες των χρωματοσωμάτων για να προστατεύσουν το DNA από τη φθορά, που συμβαίνει τόσο κατά τις κυτταρικές διαιρέσεις όσο και σε άλλες περιπτώσεις που δημιουργείται βλάβη στο DNA (π.χ. σε φάσεις οξειδωτικού stress).
Τα τελομερή εμποδίζουν τα χρωματοσώματα από συνένωση μεταξύ τους και επίσης θυσιάζονται – καταστρέφονται αυτά αντί για τα χρήσιμα γονίδια κατά τον αυτοδιπλασιασμό του DNA (στη φάση της σύνθεσης), πριν τη φάση της μίτωσης στις κυτταρικές διαιρέσεις.
Η μείωση του μήκους των τελομερών σχετίζεται με τη γήρανση του οργανισμού και τις παθήσεις που τη συνοδεύουν (δεν γνωρίζουμε αν την προκαλούν ή αν και τα δυο οφείλονται σε άλλο παράγοντα που προκαλεί και τα δύο).
Η μακροβιότητα μας και το μήκος των τελομερών μας, εξαρτώνται από τα γονίδια μας, από τον τρόπο ζωής μας, την αισιοδοξία ή απαισιοδοξία μας, το περιβάλλον που ζούμε και τα καλά ή κακά που συμβαίνουν στη ζωή μας.
Δεν έχουν όλοι οι άνθρωποι ίδιο μήκος τελομερών γιατί το μήκος τους καθορίζεται εν μέρει κληρονομικά και εν μέρει επιγενετικά (από εξωγενείς αιτίες όπως το οξειδωτικό stress).
Επιγενετικά το μήκος τους μικραίνει από: 
Την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία και  από άλλα είδη ακτινοβολίας, 
από ορισμένες τοξίνες, 
από ορισμένες χημικές αρωματικές ουσίες όπως το βενζόλιο και το τολουένιο, 
από ιώσεις, 
από φλεγμονές, 
από κακή διατροφή, 
από κάπνισμα, 
από τη  ρύπανση της ατμόσφαιρας, 
από πολύ αλκοόλ, όσο περισσότερο το αλκοόλ τόσο μικρότερο το μήκος των τελομερών κλπ.
Επιπλέον επιγενετικά το μήκος των τελομερών μειώνεται  και από το μακροχρόνιο άγχος, συνεχώς αυξημένη κορτιζόνη τόσο στην ενήλικη ζωή όσο και στην παιδική ηλικία και από παχυσαρκία,λόγω παραγωγής φλεγμονωδών λιποκυτοκινών.
Μεγαλύτερο μήκος τελομερών έχουν οι γυναίκες, λόγω των οιστρογόνων, όσοι ασκούνται, όσοι χάσουν σωματικό βάρος, όσοι δεν έχουν ψυχολογικό stress, όσοι ακολουθούν τη μεσογειακή διατροφή κλπ.
Επίσης όποιος αντιμετωπίζει τη ζωή με αισιοδοξία (και με καλούς φίλους) παρουσιάζει λιγότερη μείωση των τελομερών του -Elizabeth Blackburn, βραβείο Nobel
Επιπλέον αν ο πατέρας είναι μεγάλης ηλικίας κατά τη σύλληψη του απογόνου, λόγω του ότι τα τελομερή των σπερματικών κυττάρων μεγαλώνουν αντί να μικραίνουν με την ηλικία, λόγω ύπαρξης τελομεράσης, τα παιδιά του θα έχουν μεγαλύτερα τελομερή.
Επίσης ο ρυθμός μείωσης του μήκους των τελομερών διαφέρει από χρωματόσωμα σε χρωματόσωμα και από ιστό σε ιστό.
Τα τελομερή και η ατελής αντιγραφή των 2 άκρων του χρωματοσώματος.
Τα νουκλεοτίδια-βάσεις των τελομερών δεν έχουν πληροφορίες για κατασκευή πρωτεϊνών και όπως αναφέρθηκε πιο πάνω, σε κάθε διπλασιασμό του DNA, άρα σε κάθε κυτταρική διαίρεση, καταστρέφονται αυτές, αντί για το υπόλοιπο DNA που είναι χρήσιμο για την παραγωγή πρωτεϊνών - coding DNA
Αυτό χρειάστηκε να γίνει, γιατί υπάρχει μια κατασκευαστική ατέλεια στην αντιγραφή του DNA/end replication problem.
Συγκεκριμένα  ένα κομμάτι του τελομερούς, στην 5’ άκρη της lagging strand, χάνεται σε κάθε αναδιπλασιασμό του DNA, κάθε φορά που το κύτταρο πρόκειται να διαιρεθεί.
Οπότε οι ακολουθίες TTAGGG του τελομερούς στο τέλος 3’ της leading strandτου DNA μένουν- προεξέχουν μόνες τους, χωρίς συμπληρωματικές βάσεις απέναντι.
Η αδυναμία πλήρους σύνθεσης της lagging strand του DNA, αναφέρεται σαν “5′ end replication problem”.
Έτσι το μήκος των τελομερών κάθε κυττάρου μειώνεται σταδιακά σε κάθε κυτταρική διαίρεση. Το ανώτερο όριο των κυτταρικών διαιρέσεων λέγεται Hayflick Limit και στα περισσότερα κύτταρα είναι οι 40-70 φορές.
Τα τελομερή, ο κυτταρικός κύκλος και η γήρανση του οργανισμού.
Όταν τα τελομερή φτάσουν σε ένα οριακά μικρό μήκος ή/και αν οι πρωτεΐνες που το προστατεύουν/shelterin complex, παρουσιάσουν δυσλειτουργία, το DNA ενεργοποιεί το μηχανισμό της απάντησης σε βλάβη του DNA - DNA damage response ή DDR, οπότε το κύτταρο εγκαταλείπει τη φάση G1 του κυτταρικού κύκλου και μπαίνει στη φάση G0, αρχικά προσωρινά.
Αν το κύτταρο δεν καταφέρει να επιδιορθώσει το DNA του, τότε η παραμονή του στη φάση G0 γίνεται μη αναστρέψιμη, μπαίνει σε “γήρανση“ από πλευράς διαιρέσεων -φάση Replication Senescence).
Όσα κύτταρα είναι σ’ αυτή τη φάση, δεν μπορούν να ξαναμπούν στον κυτταρικό κύκλο και στο τέλος καταλήγουν σε θάνατο.
Η replicative Senescence είναι η ανικανότητα του κυττάρου να ξαναδιαιρεθεί ενώ η γήρανση του κυττάρου είναι η μη αποδοτική λειτουργία του λόγω συσσώρευσης βλαβών με την πάροδο του χρόνου.
Τα κύτταρα διαφόρων ηλικιών μπορούν να παρουσιάσουν replicative Senescence και ίσως αυτή να είναι και μηχανισμός προστασίας του οργανισμού για εξάλειψη -μέσω του ανοσοποιητικού συστήματος, όσων κυττάρων έχουν παρουσιάσει βλάβη στο DNA τους.
Υπ’ όψιν ότι εν μέρει η γήρανση του οργανισμού και η έναρξη παθήσεων που σχετίζονται με το γήρας οφείλεται και στη μείωση του μήκους των τελομερών των ενήλικων βλαστοκυττάρων, γιατί μειώνεται η ικανότητα τους να αυτοδιπλασιάζονται και συνεπώς και η ικανότητα τους να επιδιορθώνουν όσα σωματικά κύτταρα δεν μπορούν να αυτοδιπλασιαστούν.
Η replicative senescence των σωματικών κυττάρων που διαιρούνται και των ενήλικων βλαστοκυττάρων, που αντέχουν περισσότερους κύκλους διαίρεσης, προκαλούν μαζί με άλλους επιγενετικούς παράγοντες, τελικά τη γήρανση του οργανισμού.
Αυτό γίνεται όταν τα κύτταρα με replicative senescence αυξάνονται σε αριθμό- συσσωρεύονται ή/και αν το γερασμένο ανοσοποιητικό δεν μπορεί να τα καταστρέψει.
Όσο μεγαλύτερο το μήκος των τελομερών, τόσο πιο πολλές κυτταρικές διαιρέσεις μπορούν να γίνουν, με αποτέλεσμα τη μείωση των εκφυλιστικών παθήσεων - της αθηρωμάτωσης συμπεριλαμβανομένης, αλλά δυστυχώς την αύξηση ορισμένων μορφών καρκίνου -λόγω αύξησης των μεταλλάξεων από τους περισσότερους διπλασιασμούς του DNA.
Το μήκος των τελομερών μπορεί να μετρηθεί ακριβέστερα με τη μέθοδο TeSLA - Telomere Shortest Length Assay.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΙΚΑ:
 Δεν καπνίζουμε, 
τρώμε υγιεινά, 
βαδίζουμε πολύ, 
δεν είμαστε υπέρβαροι, 
βλέπουμε τη ζωή με αισιοδοξία σαν μισογεμάτο και όχι μισοάδειο ποτήρι, 
γελούμε, 
τραγουδούμε, 
χορεύουμε, 
δεν γκρινιάζουμε, έτσι ώστε τα τελομερή μας να μικραίνουν με βραδύτερο ρυθμό.
 Η κατασκευή του τελομερούς και το τελικό τμήμα του/Η T LOOP
Τα νουκλεοτίδια- βάσεις στα τελομερή είναι εκατοντάδες -σε μεγαλύτερη ηλικία και περίπου 2.5 χιλιάδες -σε μικρότερη ηλικία, επαναλαμβανόμενες ακολουθίες των 6 νουκλεοτιδίων-βάσεων ΤΤΑGGG, στο τέλος, στην πλευρά 3’, της κύριας θυγατρικής έλικας του DNA/leading strand.
Όμως το τελείως τελικό τμήμα (3’) της leading strand του DNA με δεκάδες (5-70) επαναλαμβανόμενες εξάδες βάσεων TTAGGG παραμένει μόνο του -G-strand overhang, χωρίς συμπληρωματική- δευτερεύουσα έλικα.
Αυτό γίνεται λόγω της εγγενούς αδυναμίας της ολοκλήρωσης του τελικού κομματιού (5’) της θυγατρικής δευτερεύουσας έλικας του DNA -lagging strand, οπότε δεν κατασκευάζονται  οι αντίστοιχες- συμπληρωματικές δεκάδες εξάδες βάσεων, ΑΑΤCCC - end replication problem.
Το τελείως τελικό τμήμα του τελομερούς προστατεύεται με το σχηματισμό μιας “θηλιάς” που λέγεται T-loop (και μιας μικρότερης, της D loop) και επίσης από ειδικό σύμπλεγμα 6 πρωτεϊνών, που λέγονται Shelterin complex και προστατεύουν το τελομερές από το να θεωρηθεί ότι είναι DNA με βλάβη, που χρειάζεται επισκευή.
Η T-loop αποτελείται από τη μονή κύρια έλικα (με τις επαναληπτικές ακολουθίες των 6 βάσεων TTAGGG) που διπλώνεται προς τα πίσω και διεισδύει  τελικά στη διπλή έλικα του τελομερούς ενωνόμενη μαζί της. Η  T-loop σταθεροποιείται με τις 6 πρωτεΐνες Shelterin complex.
Η τελομεράση 
Το ανώτερο όριο των κυτταρικών διαιρέσεων ( Hayflick Limit) δεν ισχύει για όλα τα κύτταρα.
Μερικά ενήλικα κύτταρα δημιουργώντας τελομεράση, μπορούν να διαιρούνται πολύ περισσότερες φορές, όπως τα ενήλικα βλαστοκύτταρα (stem cells) και οι απόγονοι τους, τα  progenitor cells. 
Το ίδιο συμβαίνει δυστυχώς και στα κύτταρα του 85-90% των καρκίνων.
Η τελομεράση υπάρχει άφθονη στα εμβρυικά βλαστοκύτταρα (embryonic stem cells) μέχρι τον 3ο μήνα περίπου και επίσης στα σπερματικά κύτταρα του άντρα.
Η τελομεράση αυξάνει το μήκος των τελομερών (με τη βοήθεια και της DNA πολυμεράσης) και έτσι αυξάνεται ο αριθμός των κυτταρικών διαιρέσεων.
Όμως όσο αυξάνονται οι κυτταρικές διαιρέσεις αυξάνεται και ο κίνδυνος να προκληθεί καρκίνος, από αυξημένες πιθανότητες μετάλλαξης.
dna 55555 αρχείο λήψης
Η τελομεράση είναι μια Ριβονουκλεοπρωτεΐνη που αποτελείται από το ένζυμο – υπομονάδα TERT, το “καλούπι” – υπομονάδα TERC και βοηθητικές πρωτεΐνες.
α) Η TERT (TElomerase Reverse Transcriptase) προσθέτει επαναλαμβανόμενα τις 6 βάσεις TTAGGG στην 3’ άκρη της leading strand του τελομερούς, για να την επεκτείνει.
Σαν “καλούπι” χρησιμοποιείται η υπομονάδα TERC (TElomerase RΝΑ Component) που έχει τις επαναληπτικές βάσεις ΑΑUCCC.
dna Telomerase-Active-telomerase-is-formed-by-two-RNA-complexes-TERC-one-depicted-here
Στα ανθρώπινα ενήλικα κύτταρα η TERC υπάρχει μόνιμα, ενώ το γονίδιο που “παράγει” την TERT είναι αδρανοποιημένο, εκτός από τα ενήλικα βλαστοκύτταρα, τα  progenitor cells, τα σπερματικά κύτταρα του άντρα και τα κύτταρα του 85-90% των καρκίνων.
β) Μετά η DNA πολυμεράση προσθέτει τις βάσεις ΑΑΤCCC απέναντι από την άκρη της leading strand, ώστε να ξαναδημιουργηθεί η διπλή έλικα του τελομερούς.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΙΚΑ:
 Δεν καπνίζουμε, 
τρώμε υγιεινά, 
βαδίζουμε πολύ, 
δεν είμαστε υπέρβαροι, 
βλέπουμε τη ζωή με αισιοδοξία σαν μισογεμάτο και όχι μισοάδειο ποτήρι, 
γελούμε, 
τραγουδούμε, 
χορεύουμε, 
δεν γκρινιάζουμε, έτσι ώστε τα τελομερή μας να μικραίνουν με βραδύτερο ρυθμό.

Σάββατο 13 Αυγούστου 2022

Γηρατειά και DNA

                    από την γιατρό dr Ελένη Τσουκαλή
Όλες οι πληροφορίες για τη ζωή μας είναι γραμμένες στο DNA μας, όπως πολλές φορές σας έχω πει. Κατά τη δική μου ταπεινή άποψη το DNA μας είναι η έδρα αυτού που λέμε «πνεύμα» ή «ανώτερος εαυτός» γιατί σ΄ αυτό κρύβεται όλη η ευφυία που κάνει αυτό το σώμα λειτουργικό, δηλαδή «ζωντανό». 
Γι αυτό και θεωρώ πολύ επικίνδυνη την προσπάθεια που γίνεται στην εποχή μας από την επιστήμη να επέμβει με διάφορους τρόπους σε αυτό…
Αυτή η ευφυία βρίσκεται μέσα σε κάθε κύτταρό μας και δίνει τις οδηγίες της λειτουργίας του, ανάλογα με τις συνθήκες που υπάρχουν γύρω από αυτό.
Το DNA μας, αυτή η μακριά αλυσίδα χημικών μορίων που πολλές φορές έχετε δει σε φωτογραφίες,
όταν το κύτταρο πρόκειται να διπλασιαστεί ώστε να δημιουργηθεί ένα καινούργιο κύτταρο, τυλίγεται σφιχτά και δημιουργεί μέσα στον πυρήνα του κυττάρου αυτά τα σχήματος Χ μόρια που ονομάζουμε χρωμοσώματα. 
Και αυτά τα χρωμοσώματα χωρίζονται στη μέση κατά την διαδικασία του διπλασιασμού του κυττάρου και κάθε τους μισό πηγαίνει σε ένα από τα δύο κύτταρα, ώστε η γενετική πληροφορία να μεταφερθεί και στο καινούργιο κύτταρο.
Αυτά τα χρωμοσώματα όμως, προκειμένου να προστατευθεί το τυλιγμένο DNA καθώς μοιράζεται στα δύο σε κάθε διαίρεση του κυττάρου, στις άκρες τους έχουν ένα σχηματισμό που μοιάζει με το σιδεράκι που έχουν στο τέλος τους τα κορδόνια των παπουτσιών μας για να τα προστατεύει από το ξέφτισμα. Αυτοί οι προστατευτικοί σχηματισμοί στο τέλος των χρωμοσωμάτων λέγονται «τελομερή».  
Η κατάσταση των τελομερών δείχνει την πραγματική μας βιολογική ηλικία και υπάρχουν μηχανήματα με τα οποία μπορεί αυτή να μετρηθεί. 
Γιατί με τη πάροδο των χρόνων, αυτά τα τελομερή μικραίνουν όλο και περισσότερο, η προστατευτική τους δράση μειώνεται οδηγώντας σε απώλεια DNA. 
Η απώλεια DNA σημαίνει απώλεια πληροφοριών για τη λειτουργία του κυττάρου, πράγμα που οδηγεί σε δυσλειτουργικά κύτταρα, δηλαδή σε ασθένειες.
Αυτός είναι ο λόγος που όσο γερνάμε γινόμαστε πιο ευάλωτοι στις ασθένειες.
Πρόσφατα ερευνητές παρατήρησαν πως η ευφυία του DNA, όταν τα κύτταρα διαιρεθούν πολλές φορές με τη πάροδο του χρόνου και τα τελομερή τους μειωθούν αρκετά, προκειμένου να μην οδηγηθούν αυτά σε ασθένειες (καρκίνος  κλπ) τα κάνει να μένουν σε μία κατάσταση «ζόμπι». 
Δηλαδή παύουν να είναι λειτουργικά και να πολλαπλασιάζονται. 
Αυτά τα μη λειτουργικά κύτταρα καθώς είναι ανθεκτικά στον θάνατο (αφού σταματάει ο πολλαπλασιασμός τους και η βλάβη του DNA τους) αθροίζονται με τον καιρό. 
Αυτή η συγκέντρωση, από όσα γνωρίζουμε μέχρι σήμερα, έχει το καλό ότι οδηγεί και άλλα κύτταρα σε παρόμοια κατάσταση αποτρέποντας τη δημιουργία δυσλειτουργικών κυττάρων όπως είναι τα καρκινικά, αλλά ταυτόχρονα ευθύνονται τα ίδια και για τη δημιουργία ασθενειών μέσα από βλάβη που προκαλούν στη λειτουργία του ανοσοποιητικού και τη δημιουργία φλεγμονής…
Όπως βλέπετε είμαστε ακόμη στην αρχή της κατανόησης της ευφυίας του DNA μας. 
Είναι αδιανόητο λοιπόν με τόσο λίγες γνώσεις που έχουμε γι αυτό να προσπαθούμε να το επηρεάσουμε με κάθε είδους «εμβόλια» και θεραπείες.
Με αγάπη
Γηρατειά, DNA και κατάθλιψη...
Σε προηγούμενη ανάρτηση σας μίλησα για τη σχέση που υπάρχει μεταξύ της γήρανσης του οργανισμού μας και του DNA μας. 
Σας εξήγησα τον ρόλο των «τελομερών» στα χρωμοσώματα και πώς το δικό τους μήκος συνδέεται με την βιολογική μας ηλικία.
Είναι φυσικό, όπως καταλαβαίνετε, οι ερευνητές να προσπαθούν να εξηγήσουν τους λόγους που οδηγούν στην μείωση του μήκους των τελομερών όσο γερνάμε. 
Και βέβαια ένας από τους παράγοντες που περισσότερο μελετάται είναι η αντίδραση του στρες, αφού είναι γνωστό πως αυτή κρύβεται πίσω από τις περισσότερες διαταραχές της λειτουργίας του οργανισμού.
Τα μέχρι τώρα αποτελέσματα των ερευνών είναι πολύ ενδιαφέροντα. 
Ο ρόλος της αντίδρασης του στρες φαίνεται, όπως ήταν αναμενόμενο, να είναι σημαντικός τόσο σε έρευνες που ασχολούνται με το «στρες» από πλευράς ψυχολογίας, όσο και σε άλλες που ασχολούνται με το στρες από πλευράς βιολογίας, μετρώντας την κύρια ορμόνη του στρες την κορτιζόλη.
Το ενδιαφέρον είναι πως η αρνητική επίδραση του στρες στα τελομερή μας ξεκινάει πριν ακόμη γεννηθούμε, όσο μεγαλώνουμε μέσα στη κοιλιά της μητέρας μας, όπως δείχνουν οι έρευνες… 
Οι τιμές κορτιζόλης των εγκύων γυναικών φαίνεται να επηρεάζουν ανάλογα με το φύλο τα τελομερή των παιδιών που αυτές γεννούν, διαπίστωσαν ερευνητές…
Το ενδιαφέρον είναι πως διαπιστώθηκε, ότι άτομα που πάσχουν από κατάθλιψη παρουσιάζουν μικρότερα τελομερή, χωρίς αυτό να έχει προς το παρόν αιτιολογηθεί, ωστόσο τόσο η βαριά κατάθλιψη όσο και τα μικρά τελομερή έχουν συνδεθεί σε ανεξάρτητες έρευνες με έντονη αντίδραση στρες... 
Αλλά παρ΄ ότι έχουν γίνει αυτές οι διαπιστώσεις, δεν έχει ακόμη κάποια μελέτη ασχοληθεί με τη σύνδεση του μήκους των τελομερών και το ύψος της αντίδρασης του στρες των ατόμων που παρουσίασαν στη συνέχεια βαριά κατάθλιψη. 
Ωστόσο σε έρευνα του 2015 έχει διαπιστωθεί πως οι κόρες καταθλιπτικών μητέρων έχουν μικρότερα τελομερή από κόρες μητέρων που δεν είχαν παρουσιάσει ποτέ κατάθλιψη, ενώ τα μικρότερα αυτά τελομερή των παιδιών συνδέονται με μεγαλύτερη αντίδραση παραγωγής κορτιζόλης στα στρες... 
Στρες, εγκυμοσύνη, κατάθλιψη και τελομερή, φαίνεται να βρίσκονται σε κάποια στενή συσχέτιση, η οποία μένει να ξεκαθαριστεί στις έρευνες. 
Ειδικά το θέμα της κατάθλιψης θα το συζητήσουμε περισσότερο σε μία επόμενη ανάρτηση.
Πριν ακόμη γεννηθούμε μπαίνουν οι βάσεις της υγείας και της μακροημέρευσής μας δηλαδή. 
Πολλές φορές σας έχω μιλήσει για τη σπουδαιότητα εκπαίδευσης των παιδιών στα σχολεία στο τόσο σοβαρό θέμα της γονικής συμμετοχής στην υγεία. 
Ένα από τα σπουδαιότερα μαθήματα που θα έπρεπε να διδάσκονται τα παιδιά είναι η ευθύνη που θα έχουν σαν γονείς όταν φτάσει η ώρα να τεκνοποιήσουν καθώς και η μεγάλη σημασία της αντίδρασης του στρες στη υγεία και τη ζωή.
Θα συνεχίσω να το λέω και να το φωνάζω, πως τα μαθήματα αυτά πρέπει να μπουν στα σχολεία από νωρίς, κι ας γνωρίζω καλά πως κανείς από όσους βρίσκονται σε κέντρα εξουσίας δεν πρόκειται να μου δώσει σημασία, αφού η δύναμη της εξουσίας είναι οι φοβισμένοι και αδύναμοι πολίτες…
Ο καθένας μας κάνει το έργο για το οποίο έχει έρθει σ΄ αυτή τη ζωή, όμως. 
Και το δικό μου είναι η ενημέρωσή σας για όσα η επιστήμη ανακαλύπτει σχετικά με την υγεία και τη μακροημέρευσή μας. Θα συνεχίσω λοιπόν…
Με αγάπη