Гастроэнтеролог высшей категории
доктор медицинских наук
Васильев Владимир Александрович

 

Деление клетки начинается с удвоения ДНК, чтобы каждой из двух дочерних клеток достался полный набор генов, который был у одной материнской клетки. Однако механизм этого удвоения таков, что новая (дочерняя) ДНК короче той, с которой она скопирована (материнской). Возникает вопрос: если ДНК укорачивается, то и количество генов должно уменьшаться, и как тогда сохраняется наша индивидуальная генетическая информация, благодаря которой каждый из нас в течение всей жизни сохраняет своё уникальное биологическое "я" – свой отличный от всех внешний и внутренний облик? Ответ прост: концевые участки ДНК не содержат генов. Вместо генов там находится ДНК, которая не несёт информации и частично "отрезается" при каждом делении клетки.

 

ДНК упакована в хромосомы, оба конца которых организованы в особую структуру – теломеру (от греческого "телос" – конец и "мерос" – часть). Здесь и находится концевая часть ДНК (теломерная ДНК), повторяемая тысячи раз последовательность TTAGGG. Получается так, что природа не смогла обеспечить сохранность длины ДНК при делении клетки, но позаботилась о том, чтобы эти потери не влияли на передачу генетической информации. Поэтому когда происходит деление, ДНК теломер укорачиваются, а ДНК, несущая гены, сохраняется.

 

Итак, длина ДНК генома клеток организма в течение его жизни сохраняется. Если с геномом всё в порядке, как может повлиять на организм укорочение длины теломер? До определённого предела – практически никак. Однако, как только укорочение теломер достигает определённого уровня, деление клеток останавливается. И это оправдано, потому что дальнейшее укорочение ДНК будет происходить уже не за счёт теломер, а за счёт смысловых последовательностей – генов, что недопустимо, потому что это приведёт к потере генетической информации. На этом этапе (это состояние клетки называется кризисом) клетка ещё может выполнять свои функции по части синтеза необходимых всему организму веществ, однако долго она так существовать не может. Потому что наступает время очередного клеточного деления. В этот момент происходит выбор: либо запускается программа самоуничтожения клетки (апоптоз), либо клетка включает механизм поддержания длины теломер (активируется теломераза) и продолжает делиться без ограничений, перерождаясь в раковую клетку.  

 

Самое интересное в том, что запрет на клеточное деление зависит не от длины всех теломер, а от одной – самой короткой. У человека 23 пары хромосом (всего 46), у каждой хромосомы два конца, значит – 92 теломеры. А длина теломер разных хромосом (и двух разных теломер одной хромосомы) разная, которая передаётся по наследству. Поэтому у каждого человека "мозаика" длины теломер разных хромосом – своя, индивидуальная (как рисунок отпечатков пальцев, или радужной оболочки глаз), поэтому и "набор" самых коротких теломер – у каждого свой. Это важно потому, что укорочение теломер, которое ещё не достигло критического уровня, тоже оказывает значительное влияние на работу генома.

 

Это гипотеза, основанная на том, что теломерная ДНК не используется как источник информации, поэтому она, можно сказать, "надёжно упакована" окружающими её специальными белками. Поэтому и близлежащие гены тоже испытывают на себе этот, так называемый эффект близости теломер. Запустить их считывание сложнее, чем тех генов, которые находятся вдали от теломер. Когда же теломеры с возрастом укорачиваются, эти гены могут "разблокироваться" и начать производство белков, которые организму в данное время в данном месте не нужны. Они вмешиваются в тканевой обмен, нарушая структуру и функцию органов, что и может являться основой многих болезней, в том числе, зависящих от возраста. Начинаются проблемы: давление, стенокардия, диабет, остеопороз и другие (у каждого в своё время и у каждого свои). У каждого по-разному, потому что у каждого своя длина коротких теломер (чем короче, тем раньше начинаются проблемы), а проблемы у каждого свои, потому что у каждого свои хромосомы с самыми короткими теломерами (потому и гены, находящиеся поблизости от этих теломер – разные). Уже известны хромосомы, короткие теломеры которых связаны с возникновением рака груди, ревматоидного артрита, атопического дерматита. И даже выявлены гены, активность которых участвует в развитии болезни.

 

Гораздо больше известно о заболеваниях, связанных с укорочением теломер в среднем (противоречия в данном случае нет, поскольку средний показатель длины теломер клетки свидетельствует об укорочении их всех, в том числе и самых коротких). Можно сказать, что ускоренное укорочение теломер предшествует всем болезням преклонного возраста, к которым относят атеросклероз, гипертонию, остеохондроз, остеопороз, диабет, болезнь Альцгеймера и др. И, наоборот, медленное укорочение обусловливает здоровье до глубокой старости.

 

Таким образом, понятно, что укорочение теломер с возрастом – процесс неизбежный. Сначала, когда организм ребёнка растёт, накапливая количество клеток, теломеры укорачиваются быстро, затем этот процесс замедляется, и чем человек старше, тем медленнее укорачиваются теломеры. Однако наша жизнь вносит в этот процесс коррективы, теломеры укорачиваются быстрее, и мы начинаем болеть. Правильнее даже сказать, что не столько жизнь, сколько мы сами, то есть наш образ жизни. В этом смысле показательно, что у людей с высшим образованием теломеры длиннее, чем у людей без высшего образования. Это потому, что чем человек образованнее, тем он больше осознаёт важность здорового образа жизни. Вот основные, хорошо изученные факторы, которые сокращают нашу жизнь, преждевременно укорачивая теломеры: стрессы, курение, злоупотребление алкоголем, гиподинамия, ожирение, и любые хронические воспалительные заболевания. Все они вызывают повышенную выработку свободных радикалов – активных форм кислорода, которые повреждают (окисляя) все молекулы, составляющие основу клеток нашего организма: белки, жиры и нуклеиновые кислоты (ту же ДНК). В результате, при каждом делении клетки теряется в два, а то и в три раза больше теломерной ДНК, клетки быстрее приходят к кризису и гибели, ускоряется возобновление клеток, а их источник – не безграничен. Как следствие – преждевременное старение и повышенная подверженность болезням.

 

Если говорить конкретно, в цифрах, то очень показательны исследования, проведённые в Англии на двух с половиной тысяче близнецов (у близнецов длина теломер при рождении одинакова). Пары близнецов были подобраны с учётом различия лишь по одному параметру – физической активности (велосипед, бег, силовые упражнения). Так вот, у тех, кто был физически активен в течение 3 и более часов в неделю, длина теломер была больше, чем у тех, кто вёл малоподвижный образ жизни. И разница длины теломер соответствовала в среднем десятилетней разнице в возрасте. Думаю, всем понятно, как отличаются люди, например, в 30 и 40 лет, или в 50 и 60. И, главное, эти десять лет – плюс к (или минус от) продолжительности жизни.

 

Что же нужно делать, чтобы теломеры укорачивались как можно медленнее? Ниже приведены рекомендации, большинство из которых разработаны доктором Биллом Эндрюсом. Он является молекулярным биологом и изучает механизмы старения человека уже более 20 лет. Его рекомендации, по большому счёту, можно считать заповедями здорового образа жизни. И они, что точно доказано, направлены на замедление возрастного сокращения теломер.  

 

Первое. Полный отказ от курения. Именно полный, нельзя курить раз в день, в неделю, в месяц и даже раз в год.

 

Второе. Избегать стрессов. Как бы это ни выглядело просто, нужно тренировать позитивный взгляд на жизнь и учиться уходить от стрессовых ситуаций.

 

Третье. Регулярно заниматься физическими упражнениями, что полезно само по себе и является "буфером" для стрессовых факторов, уменьшая их воздействие на организм.

 

Четвёртое. Обязательное употребление в пищу антиоксидантов в виде свежих овощей, фруктов и пищевых добавок. Антиоксиданты – молекулы, связывающие активные формы кислорода. Самые мощные антиоксиданты, по данным американского института питания, содержатся в черносливе, чернике, винограде, моркови, тыкве и красной фасоли.

 

Пятое. Включение в рацион омега-3 в составе рыбьего жира, рыбных блюд или пищевых добавок.

 

Шестое. Получение достаточного количества "солнечного витамина" – витамина D, как естественным путём, под воздействием солнечного света, так и искусственным – в виде медицинских препаратов.

 

Седьмое. Поддержание нормального веса, даже путём применения специальных пищевых добавок или препаратов.

 

Восьмое. Исключение злоупотребления алкоголем.

 

Девятое. Санация очагов хронической инфекции. Не надо "носить" кариес, тонзиллит, бронхит и т.д. Всё это – воспаление, при котором лейкоциты выделяют активные формы кислорода для убийства микробов, резко повышая уровень оксидации (окисления) в организме.

 

Десятое (а, может быть, и первое). Желание быть здоровым и жить долго.

 

Здоровья вам и долголетия!

 

 

 

Автор: Кожевников В. С.