Pokúšali ste sa niekedy urobiť kópiu z reprodukovaného obrazu? A ďalšiu kópiu z kópie? Určite ste postrehli, že medzi prvou a poslednou kópiou sú značné rozdiely v kvalite obrazu.
Na princípe kopírovania fungujú aj chromozómy s našou DNA. A rovnako ako pri kopírovaní obrazov z kopírky, ktorú poznáme, aj replikácia chromozómu má svoje nedostatky. Verili by ste, že je jednou z príčin starnutia? Ako to prebieha?
DNA je uložené vo vnútri chromozómov, na konci ktorých sa nachádzajú špeciálne útvary nazývané teloméry.
Teloméry - programovaná smrť bunky
Teloméry zaisťujú aby ostalo DNA organizmu neporušené, podobne ako plastový hrot na šnúrkach od topánok. Ak by tam neboli, naše chromozómy by sa mohli nalepiť na iné, ku ktorým nepatria. Umožňujú správnu replikáciu chromozómu počas delenia buniek. DNA zostáva nepoškodené vďaka tomu, že je chránené práve telomérami. Bez nich by bolo DNA poškodené pri každom delení buniek.
Ku skráteniu telomér počas delenia buniek prispievajú dva hlavné faktory:
- Prirodzený replikačný mechanizmus, ktorý nie je schopný skopírovať koniec chromozómu
- Oxidačný stres, ktorého množstvo v tele závisí od životného štýlu (stres, strava, chemikálie, znečistenie a pod.)
Keď je teloméra príliš krátka, chromozóm dosiahne „kritickú dĺžku“ a už sa nemôže replikovať.
Táto „kritická dĺžka“ spôsobuje, že bunka zomrie procesom nazývaným apoptóza. Tiež známym ako programovaná bunková smrť.
A práve toto skracovanie je jednou z príčin starnutia. Je možné tento proces zvrátiť?
Telomeráza a tajomstvo života
Telomeráza, tak bola nazvaná látka objavená Elizabeth Helen Blackburn, biologičky z kalifornskej university v San Franciscu, ktorej sa podarilo odhaliť tajomstvo života.
Objavila totiž enzým, ktorý umožňuje vytvárať dlhšie teloméry (konce chormozómov).
Telomeráza sa v našich bunkách nachádza iba vo veľmi nízkych koncentráciách. Kedže bunky nemajú pravidelný prísun zriedkavého enzýmu telomerázy, starnú, čo vedie k znižovaniu jej funkčnosti. Výsledkom starnutia buniek je starnutie orgánov a tým aj starnutie celého tela.
Telomeráza sa však nachádza vo vysokých množstvách v zárodočných bunkách (vajíčko a spermie) a taktiež v kmeňových bunkách. V týchto bunkách je aj po replikácii DNA zachovaná dĺžka telomér a bunky nevykazujú známky starnutia.
Paradoxne sa telomeráza nachádza v hojnom počte v rakovinových bunkách. To im umožňuje byť nesmrteľnými a pokračovať v replikácii. Ak by sa v nich aktivita telomerázy dala vypnúť, ich teloméry by sa skrátili, kým by nedosiahli „kritickú dĺžku“ znamenajúci ich smrť. To by zabránilo rakovinotvorným bunkám v nekontrolovanom delení a bujnení a tým vzniku nádorov.
Nobelova cena pre Elizabeth Helen Blackburn
V roku 2009 získala Blackburn za svoj fascinujúci objav Nobelovu cenu, ktorá sa stretla s nevídaným mediálnym ohlasom.
Výskum telomérov a úlohy telomerázy by totiž mohol odhaliť cenné informácie v boji nielen proti starnutiu, ale aj v boji proti rakovine. Ľudské bunky, ktoré sú kultivované v laboratóriu sa prestanú rozdeľovať, keď je telomeráza inaktivovaná (vypnutá). Bunky sa potom dostanú do stavu nečinnosti. Akonáhle je telomeráza reaktivovaná (zapnutá), bunky sú schopné pokračovať v normálnom delení.
Cieľom súčasného výskumu je dostať tieto procesy pod kontrolu a cieleným aktivovaním a deaktivovaním telomerázy usmerňovať náš organizmus k dlhovekosti a zdraviu.
Dĺžka teloméry ako prediktor veku
Novorodenci majú teloméry v dĺžke približne od 8 000 do 13 000 párov. Tento počet má tendenciu každoročne klesať o približne 20 - 40 párov. Napríklad 40 ročný človek by mohol stratiť až 1 600 párov zo svojich telomér. Podľa dĺžky telomér sa teda dá celkom presne určiť nielen biologický vek človeka, ktorý môže byť úplne odlišný od toho nominálneho ale aj očakávaný koniec života jedinca.
Zdravý životný štýl a starnutie
V bežnej spoločnosti je starnutie prezentované ako ,,problém” a stav, ktorému sa treba čo najdlhšie vyhýbať. Avšak isté skupiny obyvateľstva akoby odolávali zubu času viac ako iné. Vedci takúto skupinu našli v rehoľných sestrách.
Mníšky, ktoré sa dožili vysokého veku v dobrom zdravý a obdivuhodnej duševnej pohode, majú jednu spoločnú vlastnosť: boli pohybovo aktívne až do konca svojho života, a svoju činnosť robili oddane, láskyplne a s pokorou. Verili, že ich práca má zmysel. V neposlednom rade venovali aj dostatok času svojmu duchovnému rozvoju cez modlitby. Mohli by sme povedať aj meditáciou.
Meditáciou k dlhovekosti?
V projekte „Shamatha“ vedeného neurológom Cliffordom Saronom na „Davis Center for Mind and Brain“ pri University of California porovnávali vzorky krvi dvoch skupín ľudí.
Náhodným výberom zaradili 60 zdravých ľudí s predchádzajúcou meditačnou praxou do intenzívneho trojmesačného meditačného kurzu alebo do kontrolnej skupiny bez meditácie. Laboratórne hodnotenia všetkých účastníkov boli získané pred, počas a po ich pobyte. Na pobyte dostali účastníci lekcie od B. Alana Wallaceho o meditačných postupoch navrhnutých tak, aby podporovali relaxáciu, zdokonaľovali pozornosť a rozvíjali súcit a láskavosť voči druhým. Účastníci cvičili sami asi 6 hodín denne počas 3 mesiacov.
Záver štúdie konštatuje, že sa množstvo biomarkerov dôležitých pre zdravie, môže v dôsledku meditačného tréningu zmeniť. Jedna z nich – telomeráza, enzým, ktorý nielen chráni genetický materiál počas delenia buniek, ale aj zvyšuje životaschopnosť buniek, je často potlačovaný v reakcii na psychické napätie. Krvné vzorky získané na konci pobytu odhalili, že aktivita telomerázy bola u účastníkov pobytu významne väčšia (v porovnaní s kontrolnou skupinou) a že aktivita telomerázy súvisela so zmenou pohody vyvolanou meditáciou.
„Je pozoruhodné, že mať zmysel života a vieru v to, že vaše ciele a hodnoty sú v súlade s vašou minulosťou a predpokladanou budúcnosťou, pravdepodobne ovplyvňuje niečo na úrovni vašej molekulárnej biológie“ hovorí neurológ Clifford Saron.
Tajomstvo storočných
Pri sledovaní funkčnosti alebo opotrebovania orgánov ľudí nad sto rokov boli vedci veľmi prekvapení. Hľadali nejaký spoločný menovateľ, nejaký spoločný príznak, genetickú zvláštnosť alebo špeciálnu schopnosť. Avšak nenašli takmer nič. Ich orgány fungovali normálne, neprejavovali sa u nich žiadne vážne geriatrické choroby bežné u rovnako starých, ba dokonca aj mladších ľuďoch.
Až pri sledovaní psychiky a duševného rozpoloženia vedci spozorneli. Dlhovekí ľudia mali nižší výskyt depresívnych symptómov a iných duševných problémov. Napriek útrapám vojen a spoločenských prevratov, hladu a biedy, rodinných nešťastí, úspechov aj neúspechov v kariérnom a spoločenskom živote. Bola to práve ich viera že to zvládnu, ktorá im dala pohodu na to aby to zvládli.
Celkový pozitívny postoj k životu vedie k lepšej kvalite života a to nezávisle od okolností, ktoré majú rovnaké generácie podobne ťažké.
Prijať akékoľvek (ťažké) životné podmienky
Početné štúdie poukazujú na prepojenie medzi chronickým stresom a indexmi zlého zdravia vrátane rizikových faktorov kardiovaskulárnych chorôb a horšej imunitnej funkcie.
V štúdii z roku 2000 skúmala biologička Elisabeth Helen Blackburn v spolupráci s psychologičkou Elissou Epelovou hypotézu, ako stres ovplyvňuje zdravie moduláciou rýchlosti starnutia buniek.
V štúdii sa Blackburn a Epelová sústredili na skupinu matiek, ktoré sa starajú o deti s chronickými ochoreniami. Výsledky boli jasné: čím viac chronického stresu matky prežili, tým kratšie mali teloméry. Dokázali, že psychický stres – intenzita vnímaného stresu ako aj chronicita (dĺžka) stresu - je významne spojený s vyšším oxidačným stresom, nižšou aktivitou telomerázy a kratšou dĺžkou telomér, ktoré sú známymi determinantami starnutia buniek u žien. Ženy s najvyššou úrovňou vnímaného stresu mali teloméry v priemere kratšie o ekvivalent najmenej jednej dekády (10 rokov) dodatočného starnutia v porovnaní so ženami s nízkym stresom. Tieto zistenia majú vplyv na pochopenie toho, ako môže stres na bunkovej úrovni podporovať skorší nástup chorôb súvisiacich s vekom. U žien najmä po menopauze.
Dĺžka telomérov a úroveň aktivity telomerázy v skupinách s vysokým a nízkym stresom.
Ako sa očakávalo, priemerná vnímaná úroveň stresu bola výrazne vyššia u opatrovateliek postihnutých detí ako u kontrolných osôb. Podstatným prvkom bolo ale okrem výšky úrovne vnímaného chronického stresu jeho trvanie (počet rokov strávených ako opatrovateľ). Ten sa líšil od 1 do 12 rokov. Čím viac rokov starostlivosti prebieha, tým kratšia je dĺžka telomery matky, tým nižšia je aktivita telomerázy a tým vyšší je oxidačný stres, a to aj po kontrole veku matky a jej spôsobe života.
Dĺžka telomér k dĺžke starostlivosti
Ale aj tu sa našli výnimky. Malá skupina matiek nestarla rýchlejšie, aj napriek dlhoročnému sa vystavovaniu chronickému stresu. Výskumníčky sa sústredili na tieto a chceli zistiť v čom sa odlišujú od ostatných.
Citujeme záver štúdie: „Je možné, že súvislosť medzi stresom a dĺžkou telomér, ktorá je tu uvedená, je čiastočne spôsobená tým, že ľudia s dlhšími telomérami sú psychologicky odolnejší voči objektívnym stresom ako ľudia s kratšími telomérami.“
Rozdiel bol teda v odolnosti, ktorá plynula z prijatí svojho údelu. Odolné matky sa neutápali v sebaľútosti, nepovažovali svoj život za „pokazený“, ale snažili sa zo toho spraviť to najlepšie.
A to je tá najlepšia správa pre všetkých ktorí sa chcú dožiť v zdraví vysokého veku: Snažme sa minimalizovať chronický stres, ale ak to životná situácia nedovoľuje, tak prijmime situáciu takú aká je a stres tým minimálne zredukujeme!
Článok nereprezentuje lekárske, alebo iné zdravotnícke postupy a názory.
ZDROJE
https://www.nobelprize.org
www.ncbi.nlm.nih.gov
www.youtube.com
Fotky: Shutterstock
