То, как мы живём, может не только ускорять укорочение защитных участков хромосом — теломер, но и удлинять их: диета, умеренная физическая нагрузка и антистрессовые упражнения способствуют удлинению теломер и, вероятно, увеличению продолжительности жизни.
Одним из главных факторов старения считается укорочение теломер — концевых участков хромосом. Теломерные участки нужны для того, чтобы защитить смысловые отрезки ДНК при делении: фермент, которые копирует ДНК, не дочитывает её крайние нуклеотиды, и чтобы этого не случилось с кодирующими последовательностями, хромосомы несут на своих концах «бессмысленные» теломеры. Поскольку теломеры не безразмерны, клетка может делиться и удваивать свою ДНК ограниченное число раз. Достигнув этого предела, клетки прекращают делиться и начинают погибать из-за различных повреждений в белках и ДНК, возникших в том числе и из-за повреждения утративших теломеры хромосом.
У клеток есть фермент теломераза, который может достраивать теломеры и тем самым продлевать жизнь клетки, давать ей возможность делиться ещё и ещё. Теломераза, однако, синтезируется далеко не во всех клетках нашего организма, а лишь в тех, которым полагается быть бессмертными (или относительно бессмертными), — в половых и стволовых. В большинстве же обычных соматических клеток теломераза молчит. Может случиться и так, что система обновления теломер не успевает за их укорочением. Считается, что скорость укорочения теломер не постоянна, а зависит от многих факторов, которые реализуются через эпигенетические механизмы и могут придавать этому укорочению просто-таки фатальную скорость.
Не стоит также забывать, что укорочение теломер и попытки клетки что-нибудь с этим сделать могут приводить к раковому перерождению, когда хромосомные повреждения, возникшие в результате попыток обойти укорочение хвостов хромосомы, объединяются с активировавшейся теломеразой. Кроме того, укорочение теломер влияет на появление различных форм сердечно-сосудистых болезней, диабета, остеопороза и т. д.
Одно время считалось, что теломеры и их укорочение — это что-то вроде судьбы, что эти параметры вписаны в нашу молекулярно-генетическую машину и изменению не подлежат: «плохие гены есть плохие гены». Потом стало выясняться, что «плохие гены» в этом смысле можно ещё и ухудшить: теломеры оказались чувствительны к стрессу. И вот обнаружилось, что внешние факторы могут не только ускорить укорочение теломер, но и удлинить их. Об этом на страницах The Lancet Oncology пишут исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США).
Хромосомы на разных этапах клеточного цикла; теломерные участки окрашены красным
Профессор Дин Орниш и его коллеги в течение пяти лет наблюдали за 35 мужчинами с начальной стадией рака предстательной железы. Десятерым из них на время наблюдения пришлось изменить образ жизни. Они перешли на диету, состоящую преимущественно из овощей, фруктов и цельных злаков и с пониженным содержанием жира и очищенных углеводов. Шесть раз в неделю они по полчаса гуляли. А ещё регулярно боролись со стрессом с помощью медитации, элементов йоги и дыхательных упражнений. В общем, им пришлось вести здоровый образ жизни, но при этом без излишних усилий ради него. Кроме того, все они регулярно участвовали в занятиях группы поддержки, общаясь друг с другом и коллективно снимая стресс.
Одновременно учёные следили за длиной теломер и активностью теломеразы у всех испытуемых. И вот оказалось, что у тех, кто питался по диете и регулярно был физически активен, теломеры стали примерно на 10% длиннее. Подчеркнём: авторы работы говорят именно об удлинении теломер, а не о том, что они просто стали медленнее укорачиваться. И чем прилежнее человек следовал рекомендациям, тем сильнее у него было выражено это удлинение.
У тех, кто на здоровый образ жизни не перешёл, теломеры, наоборот, укорачивались, и это укорочение к концу пятилетнего срока составляло примерно 3%.
Что же до активности теломеразы, то она уменьшалась у обеих групп, но в гораздо меньшей степени (как легко догадаться) у тех, кто изменил образ жизни. При этом от приверженности здоровому образу жизни падение активности фермента не зависело.
Здесь можно вспомнить, что у этих 35 мужчин вообще-то была опухоль предстательной железы, однако исследователи брали пробы на теломеры из крови, а не из опухолевых тканей. По мнению авторов работы, результаты можно распространить и на здоровых людей, но эту уверенность всё же очень желательно подтвердить экспериментом.
Кроме того, было бы любопытно узнать, что за молекулярные механизмы соединяют здоровый образ жизни и длину теломер и действительно ли такое удлинение теломер способствует замедлению старения.
Другая слабая стороны исследования — очень небольшая выборка, всего 35 человек. Хотелось бы надеяться, что эти результаты будут перепроверены с гораздо бόльшим числом участников. И если данные подтвердятся, это будет означать, что мы сами можем быть — по крайней мере до какой-то степени — хозяевами своим теломерам.
Впрочем, как можно заметить, в самом способе, которым мы можем удлинить теломеры, нет ничего необычного: трудно найти человека, который не слышал бы о важности такого образа жизни, и в данном случае исследователи лишь добавляют очков в его пользу. Возможно, те, кто придерживается здорового образа жизни, живут дольше благодаря в том числе и удлиняющимся теломерам