Της Μαριτίνας Λάππα,
Στο DNA μας, η καθορισμένη αλληλουχία των βάσεων και η οργάνωσή τους σε λειτουργικές μονάδες τα γονίδια, είναι υπεύθυνα σε μεγάλο βαθμό για την έκφραση των χαρακτηριστικών του οργανισμού. Εκτός από τα γονίδια και τις περιοχές που ρυθμίζουν την ενεργοποίηση ή την απενεργοποίησή τους, στο γονιδίωμά μας εντοπίζονται τμήματα που σχετίζονται με την προστασία της γενετικής πληροφορίας από παράγοντες που μπορούν να την αλλοιώσουν. Υπεύθυνα για αυτή την αρμοδιότητα, είναι τα ακραία τμήματα των χρωμοσωμάτων, που ορίζονται ως τελομερή.
Τα τελομερή αποτελούνται από DNA και από ένα εξειδικευμένο πρωτεΐνικο σύμπλεγμα που ονομάζεται σελτερίνη. Τα δύο αυτά διαφορετικά μακρομόρια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, έτσι ώστε να σχηματίσουν ειδικές, χαρακτηριστικές δομές που συμβάλλουν στην προστασία του γενετικού υλικού. Μάλιστα, έχει βρεθεί ότι η κατάληξη των χρωμοσωμάτων περιλαμβάνει μια συντηρημένη επαναλαμβανόμενη αλληλουχία, η οποία είναι υπεύθυνη για την αλληλεπίδραση με τις πρωτεΐνες. Θα μπορούσαμε, εύστοχα να παρομοιάσουμε τα τελομερή, με τα πλαστικά περιβλήματα που υπάρχουν στην άκρη από τα κορδόνια των παπουτσιών μας. Αυτό όμως που είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον, για τα άκρα των χρωμοσωμάτων είναι η συσχέτισή τους με την βιολογική γήρανση του οργανισμού καθώς επίσης και με την καρκινογένεση.
Στα σωματικά κύτταρα, μετά από κάθε κυτταρική διαίρεση και αντιγραφή του γενετικού υλικού, ένα μικρό μέρος τελομερικού DNA χάνεται. Πρόκειται για μια φυσιολογική λειτουργία του κυττάρου κατά την οποία μόλις το μέγεθος των τελομερών αποκτήσει έναν συγκεκριμένο αριθμό ζευγών βάσεων, το κύτταρο μπορεί, είτε να σταματήσει να διαιρείται, είτε να οδηγηθεί σε απόπτωση δηλαδή σε κυτταρικό θάνατο. Με την πάροδο του χρόνου, ολοένα και περισσότερες κυτταρικές διαιρέσεις πραγματοποιούνται στον οργανισμό μαζί με τον αντίστοιχο πολλαπλασιασμό του DNA. Κατά συνέπεια, προκύπτει ότι η αύξηση της ηλικίας συνεπάγεται σταδιακή βράχυνση των τελομερών των χρωμοσωμάτων.
Ωστόσο, εκτός από την ηλικία, και άλλοι παράγοντες φαίνεται να επηρεάζουν το μήκος του τελομερικού DNA. Πιο συγκεκριμένα έχει βρεθεί ότι ο τρόπος ζωής των ατόμων διαδραματίζει καίριο ρόλο και μπορεί, είτε να αυξήσει τον ρυθμό βράχυνσης των τελομερών, είτε να επιβραδύνει αυτή τη διαδικασία. Εν γένει συνθήκες όπως το κάπνισμα, μπορούν να επιταχύνουν σημαντικά την σμίκρυνση των χρωμοσωμικών άκρων. Πιο συγκεκριμένα, τα κύτταρα των καπνιστών υφίστανται συνεχείς βλάβες σαν αποτέλεσμα μιας κατάστασης που ονομάζεται οξειδωτικό στρες. Η συνθήκη αυτή προκαλείται από ανισορροπία μεταξύ των ελεύθερων ριζών και των αντιοξειδωτικών ουσιών, η οποία καθιστά ουσιαστικά τα τελομερή πιο εύθραυστα και ευάλωτα, με αποτέλεσμα να επιταχύνεται ο ρυθμός μείωσης του μήκους τους, άρα και η διαδικασία της γήρανσης.
Πέρα από το κάπνισμα, οι διατροφικές συνήθειες έχουν άμεσο αντίκτυπο στο μήκος των τελομερών. Στα παχύσαρκα άτομα, τα κύτταρα που συγκροτούν τον λιπώδη ιστό παράγουν κάποιες χημικές ενώσεις, οι οποίες πυροδοτούν τον σχηματισμό ελευθέρων ριζών, οδηγώντας και σε αυτή τη περίπτωση τα κύτταρα σε κατάσταση οξειδωτικού στρες. Απόρροια είναι η ταχύτερη απώλεια τελομερικού DNA. Μάλιστα, έχει αποδειχθεί ότι οι παχύσαρκες γυναίκες έχουν σημαντικά μικρότερα τελομερή σε σχέση με συνομήλικες γυναίκες που διατηρούν φυσιολογικό βάρος. Αξίζει να σημειωθεί, ότι η συνθήκη της παχυσαρκίας επιταχύνει σε μεγαλύτερο βαθμό την διαδικασία της γήρανσης σε σχέση με τη δραστηριότητα του καπνίσματος.
Άλλη μία σημαντική παράμετρος, είναι το χρόνιο στρες. Αναλυτικότερα, ο οργανισμός όταν βρίσκεται σε διαρκή αγχωτική κατάσταση, ξεκινά να παράγει κάποιες ορμόνες, οι οποίες εμποδίζουν την παραγωγή αντιοξειδωτικών πρωτεϊνών. Αυτό σημαίνει, ότι οι οξειδωτικές βλάβες που προκαλούνται στα κύτταρα δεν επιδιορθώνονται, με τελική συνέπεια την βράχυνση των τελομερών. Για τον λόγο αυτό, τα άτομα που εκτίθενται σε συνεχείς στρεσογόνους παράγοντες, εμφανίζουν αυξημένες πιθανότητες να εκδηλώσουν ασθένειες, οι οποίες απαντώνται φυσιολογικά σε άτομα μεγαλύτερης ηλικίας.
Όπως έγινε κατανοητό, η μη φυσιολογική επιταχυνόμενη βράχυνση των τελομερών μπορεί να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα υγείας και σε μερικές περιπτώσεις μπορεί να οδηγήσει στην καρκινογένεση. Εκ πρώτης όψεως, τα χρωμοσωμικά άκρα απωθούν το κύτταρο από την προοπτική να γίνει καρκινικό. Αυτό μπορούν και το πετυχαίνουν με κυτταρικούς μηχανισμούς, οι οποίοι αναγνωρίζουν πότε τα τελομερή έχουν βραχυνθεί τόσο, ώστε το κύτταρο να οδηγηθεί σε απόπτωση. Έτσι, λειτουργούν σαν «βιολογικό φρένο» έναντι στην ανεξέλεγκτη κυτταρική διαίρεση.
Ωστόσο, κατά την καρκινογένεση τα τελομερή μικραίνουν σε μεγάλο βαθμό και το κύτταρο αδυνατεί να αναγνωρίσει το σήμα για τον κυτταρικό του θάνατο. Με τον τρόπο αυτό, συνεχίζει να διαιρείται ανεξέλεγκτα έχοντας εξαιρετικά κοντά χρωμοσωμικά άκρα, μια κατάσταση η οποία επιφέρει γενετική αστάθεια, χαρακτηριστικό στοιχείο της παθολογίας του καρκίνου. Τα μικρά τελομερή, επιφέρουν φυσικά αρκετές μεταλλάξεις και βλάβες στο DNA οι οποίες παραμένουν αδιόρθωτες.
Στο σημείο αυτό, ξεκινά η έκφραση ενός γονιδίου που κωδικοποιεί την τελομεράση. Πρόκειται ουσιαστικά, για ένα ένζυμο το οποίο δρα έτσι ώστε να διατηρεί το τελομερικό μήκος σε βιώσιμο επίπεδο. Στα φυσιολογικά σωματικά κύτταρα, το γονίδιο αυτό καθίσταται ανενεργό και μόνο σε ορισμένα βλαστοκύτταρα ενεργοποιείται. Επομένως, η έκφραση του στα πλέον καρκινικά κύτταρα, οδηγεί στην διατήρηση των βραχέων τελομερών, επιτρέπει την διαίρεση των καρκινικών κυττάρων και εμποδίζει τον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατό τους. Το γεγονός αυτό, καθιστά τα καρκινικά κύτταρα «αθάνατα» και έχει ως απώτερο αποτέλεσμα την ογκογένεση. Βέβαια είναι σημαντικό να τονίσουμε ότι τα κοντά τελομερή δεν προκαλούν από μόνα τους καρκίνο, όμως διευκολύνουν την μετάβαση προς την κακοήθεια, ως απόρροια της γενετικής αστάθειας.
Με βάση όσα αναφέρθηκαν, προκύπτει ότι μπορούμε -έως έναν βαθμό τουλάχιστον- να επιβραδύνουμε τον ρυθμό μείωσης του μήκους των τελομερών μας και κατά συνέπεια τον ρυθμό αύξησης της βιολογικής μας ηλικίας, ακολουθώντας έναν ισορροπημένο τρόπο ζωής, ενώ είναι εφικτό να μειώσουμε την πιθανότητα ανάπτυξης καρκίνου. Εκτός από την αποφυγή δραστηριοτήτων, όπως το κάπνισμα και την ελάττωση του χρόνιου στρες, στον τομέα της διατροφής έχει αποδειχθεί ότι η πρόσληψη φυτικών ινών συσχετίζεται θετικά με το μήκος των τελομερών, επιβραδύνει ,δηλαδή, τον ρυθμό με τον οποίο αυτό μειώνεται. Κάτι αντίστοιχο ισχύει και για τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα. Ακόμη, η άσκηση είναι ένας πολύ καλός παράγοντας που ευνοεί την μακροζωία, επιβραδύνοντας την βιολογική γήρανση. Η σωματική κίνηση, όχι μόνο σχετίζεται με μειωμένο οξειδωτικό στρες, αλλά ταυτόχρονα οδηγεί στην παραγωγή πρωτεϊνών οι οποίες σταθεροποιούν και προστατεύουν τα χρωμοσωμικά άκρα.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Telomere Dysfunction- Autoimmunity and Aging, Aging and Disease, διαθέσιμο εδώ
- Telomeres, lifestyle- Cancer, and aging, National Library of Medicine, διαθέσιμο εδώ
