Razmerje med telomeri, staranjem in rakom

Vse celice imajo programirano življenjsko dobo, s katero se sintetizirajo, množijo in sčasoma doživijo apoptozo (celična smrt), ko niso več funkcionalne.

Pogosto pomislimo na celično replikacijo kot staromodni fotokopirni stroj: bolj ko se celica sam kopira, bolj postane zamegljena in poravnana. Sčasoma se genetski material celice (DNA) začne lomiti in celica sama postane bleda kopija originala. Ko se to zgodi, programirana celična smrt omogoča novi celici, da prevzame in ohrani sisteme.

Število, v katerem se celica lahko deli, je omejeno s pojavom, znanim kot meja Hayflick. To opisuje dejanje, s katerim proces delitve (znan kot mitoza) postopoma razgrajuje genetski material, zlasti del DNK, imenovan telomer.

Meja Hayflick-a narekuje, da se bo povprečna celica pred apoptozo razdelila med 50 in 70-krat.

Razumevanje telomerov

Kromosomi so nitaste strukture, ki se nahajajo znotraj jedra celice. Vsak kromosom je sestavljen iz beljakovin in ene molekule DNA.

Na vsakem koncu kromosoma je telomer, ki ga bodo ljudje pogosto primerjali s plastičnimi konicami na koncih vezalke. Telomere so pomembne, ker preprečujejo, da bi se kromosomi raztrgali, se lepljali drug na drugega ali se združili v obroč.

Vsakič, ko se celica deli, se dvojna veriga DNA loči, da se genetska informacija kopira. Ko se to zgodi, se kodiranje DNK podvoji, ne pa tudi telomer. Ko je kopija končana in se začne mitoza, je mesto, kjer je celica ločena, na telomere.

Kot taka, pri vsaki generaciji celic, telomer postane krajši in krajši, dokler ne more več vzdrževati celovitosti kromosoma. Takrat pride do apoptoze.

Odnos telomerov do staranja in raka

Znanstveniki lahko uporabijo dolžino telomere, da določijo starost celice in koliko dodatnih ponovitev je ostalo. Ker se celična delitev upočasni, se podvrže progresivnemu poslabšanju, ki se imenuje staranje, kar običajno imenujemo staranje. Celična starost pojasnjuje, zakaj se naši organi in tkiva pri staranju spremenijo. Na koncu so vse naše celice "smrtne" in podvržene staranju.

Vse, to je samo eno. Celice raka so ena celična vrsta, ki se lahko resnično šteje za "nesmrtno". Za razliko od normalnih celic rakaste celice niso podvržene celični smrti, lahko pa se še naprej razmnožujejo brez konca.

To samo po sebi moti ravnotežje celične replikacije v telesu. Če se nekemu tipu celice dovoli, da se ne nadzira, lahko nadomesti vse druge in spodkoplje ključne biološke funkcije. To se dogaja z rakom in zakaj lahko te "nesmrtne" celice povzročijo bolezni in smrt.

Menijo, da se rak zgodi, ker lahko genska mutacija sproži tvorbo encima, znanega kot telomeraza, ki preprečuje skrajšanje telomerov.

Medtem ko ima vsaka celica v telesu genetsko kodiranje za tvorbo telomeraze, jo potrebujejo samo nekatere celice. Spermične celice, na primer, morajo izklopiti skrajšanje telomere, da bi naredile več kot 50 kopij samega sebe; sicer se nosečnosti ne bi nikoli zgodilo.

Če genetska nesreča nenamerno spremeni proizvodnjo telomeraze, lahko povzroči, da se nenormalne celice množijo in tvorijo tumorje. Domneva se, da se s pričakovano rastjo pričakovane življenjske dobe možnosti za to ne bodo več povečale, ampak bodo sčasoma postale neizogibne.