На молекулярному рівні напруження і напруження можуть змусити ваш годинник тіла пробиватися в спринті. Світлопровідна / Shutterstock

Старіння - це невідворотність для всіх живих організмів, і хоча ми досі не знаємо точно, чому наші тіла поступово стають дедалі сильнішими, ми починаємо розуміти, як це відбувається.

Наше нове дослідження, опубліковані в «Екологічних листів», визначає фактори, які впливають на один із найважливіших аспектів процесу старіння, на фундаментальному рівні нашої ДНК. Це говорить про те, як стрес може змусити біохімічний годинник тіла, вбудований у наші хромосоми, швидше тикати.

ДНК - генетичний матеріал у наших клітинах - не плаває вільно в ядрах клітин, а організовується в скупчення, що називаються хромосомами. Коли клітина ділиться і виробляє репліку самої, вона повинна зробити копію своєї ДНК, і через те, як цей процес працює, крихітна частина завжди втрачається на одному кінці кожної молекули ДНК.

Щоб захистити життєво важливі частини ДНК від втрати в процесі, кінці хромосом закривають спеціальними послідовностями теломера. Вони поступово відшаровуються під час послідовних поділів клітин.

Теломери (виділені білим кольором) - це як молекулярні буфери для ваших хромосом. Програма генома людської енергетики США

Ця поступова втрата теломерів діє як стільниковий годинник: з кожною реплікацією вони стають коротшими, а в певний момент вони стають занадто короткими, змушуючи клітину в запрограмований процес смерті. Ключовим питанням є те, що цей процес, який відбувається на клітинному рівні, насправді означає для нашої смертності. Чи насправді так важлива доля окремих клітин? Чи справді тіломірний годинник дійсно відраховує час, що залишився нашим тілам?

Клітинне старіння - лише одна з багатьох складових старіння - але це одна з найважливіших. Поступове руйнування тканин нашого організму та незворотна загибель наших клітин є причиною найбільш помітних наслідків старіння, таких як втрата фізичної форми, погіршення сполучної тканини, що призводить до зморшок на шкірі, або нейродегенеративні захворювання, такі як хвороба Паркінсона.

Що змушує нас галочкувати?

Ще одне важливе питання: чи існують фактори, які прискорюють або сповільнюють втрату наших тикерних тіломерів?

На сьогодні наші відповіді на це питання були неповними. Дослідження дали уявлення про можливі механізми, що дозволяють припустити, що подібне інфекції або навіть виділення зайвої енергії для відтворення може прискорити скорочення теломерів і прискорити старіння клітин.

Цей доказ є покроковим, але всі ці фактори, мабуть, мають одне спільне: вони викликають «фізіологічний стрес». Взагалі кажучи, наші клітини піддаються стресу, коли їх біохімічні процеси порушуються, або через брак ресурсів, або з якоїсь іншої причини. Наприклад, якщо клітини втрачають занадто багато води, ми можемо сказати, що вони перебувають у «стресі зневоднення».

Більш звичні види стресу також враховуються. Втома і перевтома ставлять нас у хронічний стрес, як і тривожний стан. Недолік сну or емоційний стрес можуть змінювати внутрішні клітинні шляхи, включаючи функціонування теломерів.

Маючи це на увазі, ми задали собі одне просте запитання. Чи можуть різні типи стресу, з якими переживає людина, насправді прискорити темпи старіння?

Стрес і напруга

У нашому дослідженні під керівництвом моєї колеги Маріон Шатлейн з Варшавського університету (нині університет Інсбрука) ми вирішили розглянути це питання якомога ширше. Багато досліджень розглядали цю проблему на конкретних видах, таких як миші, щури, різні види риб та птахів (як дикі, так і в лабораторії). Ми зібрали наявні докази у підсумок існуючих знань для всіх хребетних організмів, вивчених до цього часу.

Виявлена ​​картина чітко говорить про те, що на втрату теломерів сильно впливає стрес. За інших рівних ситуацій стрес дійсно прискорює втрату теломерів та прискорює внутрішній стільниковий годинник.

Важливо, що тип стресу має значення: на сьогоднішній день найсильніший негативний вплив справляють патогенні інфекції, конкуренція за ресурси та інтенсивні інвестиції в репродукцію.

Інші стресори, такі як погана дієта, порушення людського життя або міське життя, також прискорили старіння клітин, хоча в меншій мірі.

Стають радикальними

Виникає природне питання: що змушує стрес настільки сильно впливати на клітинні годинники? Є один механізм, чи багато? Наш аналіз, можливо, визначив одного можливого кандидата: «окислювальний стрес».

Коли клітини піддаються стресу, це часто виявляється через скупчення окислювальних молекул, таких як вільних радикалів. Розташовані на оголених кінцях наших хромосом, теломери є ідеальними мішенями для атаки цими хімічно реактивними молекулами.

Наш аналіз дозволяє припустити, що незалежно від типу пережитого стресу, цей окислювальний стрес може бути фактичним біохімічним процесом, який пов'язує стрес і втрату теломерів. Що стосується того, чи означає це, що ми повинні їсти більше антиоксидантів щоб охороняти наші теломери, це, безумовно, потребує додаткових досліджень.

Я знаю, що вам цікаво: чи це означає, що ми відкрили секрет старіння? Чи можемо ми використовувати ці знання, щоб уповільнити процес старіння або зупинити його на своїх слідах? Коротка відповідь: ні.

Старіння занадто фундаментальне для нашої біології, щоб позбутися її повністю. Але наше дослідження підкреслює важливу істину: зменшуючи стрес, ми можемо зробити своїм тілам велику користь.

У сучасному світі важко повністю уникнути стресу, але ми можемо приймати щоденні рішення для його зменшення. Висипайтеся, пийте достатню кількість води, харчуйтеся здорово і не натискайте на себе занадто сильно. Він не купить вам вічне життя, але він повинен тримати ваші клітини добре.

про автора

Шимек Дробняк, стипендіат DECRA, UNSW .. Автор дякує своїм колегам Маріон Шатлейн та Марті Шулкін за внесок у цю статтю та дослідження, на яких вона базується.

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

books_health